DE511495C

DE511495C - Fluessigkeitsgetriebe

Info

Publication number: DE511495C
Application number: DER73830D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-03-01
Filing date: 1928-03-01
Publication date: 1930-10-30

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. OKTOBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47h GRUPPE R 73830 XIII47W

Valentin Retterath in Ilsenburg, Harz

Flüssigkeitsgetriebe Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. März 1928 ab

Es ist bekannt, bei Flüssigkeitsgetrieben mit Zahnräderpumpen eine stufenweise Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit ohne wesentliche Änderung des Drehmoments dadurch zu erreichen, daß die Triebräder zueinander axial verschoben werden, so daß durch Verringenung der Eingriffsbreite ein Teil des Arbeitsraumes unwirksam wird, und diesen unwirksam werdenden Teil des Arbeitsraumes

ίο durch Bauteile abzudecken, die sich mit den Triebrädern gemeinsam axial verschieben. Der Zweck der Erfindung ist, diese Abdeckungen wirksamer zu machen, als es bisher der Fall war, und so dem Getriebe in erster Linie durch Einschränkung der Wirbelverluste in dem unwirksam werdenden Arbeitsraum einen besseren Wirkungsgrad zu geben. Neben den Wirbelverlusten werden durch die Erfindung auch Verluste durch Vorbeiströmen von Flüssigkeit an den Getrieberädern ohne Arbeitsleistung in stärkerem Maße als bisher vermieden. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß die verschiebbaren Abdeckteile für die unwirksam werdenden Arbeitsräume

as als Füllkörper für die am Umfang der Treibräder auftretenden schädlichen Hohlräume ausgebildet sind, welche neben der Abdeckung durch weitgehendes Ausfüllen dieser Räume den Eintritt nennenswerter Flüssigkeitsmengen in dieselben ausschließen. So sammelt sich bei den bekannten Getrieben notwendigerweise Flüssigkeit in den Zahnlücken des nicht benutzten Teils der Getrieberäder an, läuft darin als totes Gewicht mit herum, erhöht dabei durch Wirbelbildung die Reibung an der das Rad außen umgebenden Wandung und verursacht auf die Dauer Erosionsschäden an der letzteren und an den Zahnflanken. Gemäß der Erfindung kann dies dadurch ausgeschlossen werden, daß an die Endflächen der Triebräder angrenzende Teile der Abdeckmittel als Nebenräder ausgebildet werden, welche mit den ersteren umlaufen und dabei mit dem gegenüberliegenden Hauptrad kämmen. Die Erfindung ermöglicht es auch, die Spaltverluste am Räderumfang durch Verengung des Spaltes zwischen diesem und der gegenüberliegenden Wandung zu verringern und zugleich die letztere zu schonen. Verbindet man z. B. die zu beiden Seiten jedes Treibrades die bisher einzeln angeordneten nicht umlaufenden Abdeckkörper zu einem zusammenhängenden Körper, der das Treibrad — gegebenenfalls mitsamt seinem Nebenrad — außerhalb des Eingriffsbogens voll umschließt, dann können die Räder in diesen Körper enger eingepaßt werden, als es bei unmittelbarer Einpassung in das Maschinengehäuse möglich ist, weil ihre axiale Lage zu dem ersteren sich nicht ändert. Auf diese Weise wird auch der Raum zwischen Radumfang und Maschinengehäuse, obwohl deren Abstand voneinander größer ist, bis auf ein Mindestmaß ausgefüllt. Zwischen dem neuen zusammenhängenden Abdeck- und Füllkörper und dem Gehäuse kommen keine nennenswerten Spaltverluste in Frage, denn dieser Spalt kann besonders eng sein, weil seine

AVände sich nur axial und mit mäßiger Geschwindigkeit zuweilen gegeneinander verschieben, und außerdem verursacht seine größere Länge einen erhöhten Widerstand gegen Durchströmen von Flüssigkeit. Endlich würde auch nichts im Wege stehen, diesen Spalt durch besondere Dichtungen gegen Flüssigkeit abzusperren.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigen

Abb. ι und 2 die eine Ausführungsform im senkrechten Längsschnitt in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen,

Abb. 3 im senkrechten Querschnitt nach der Linie ΙΠ-ΙΙΙ in der Abb. 1,

Abb. 4 in gleicher Darstellung, geschnitten nach der Linie IV-IV in der Abb. 2.

Es zeigen ferner die

ao Abb. 5 und 6 die zweite Ausführungsform im senkrechten Längsschnitt in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen,

Abb. 7 im senkrechten Querschnitt nach der Linie VII-VII der Abb. £

S5 Abb. 8 zeigt in schematischer Darstellung eine Gesamtanordnung des Erfindungsgegenstandes, bei der das eine Getriebe als Pumpe und das andere als Motor arbeitet.

Das Getriebe kann wahlweise als Pumpe oder Motor, in ersterem Falle zur Erzeugung, in letzterem Falle zur Arbeitsleistung oder Arbeitsübertragung Anwendung finden. Im Falle der Verwendung von Pumpe und Motor werden beide Getriebe durch eine Rohrleitung so verbunden, daß die durch die Pumpe hergestellte Druckflüssigkeit (z. B. Öl) nach Abgabe ihrer kinetischen Energie im Motorgetriebe wieder zur Pumpe zurückfließt.

In dem durch einen seitlichen Deckel 1 verschließbaren Gehäuse 2 sind auf den Wellen! 3 und 4 j e ein Rad 5 bzw. 6 einer Räderpumpe aufgekeilt, die miteinander im Eingriff stehen, und zwar ist das Rad 6 auf seiner Welle 4 verschiebbar aufgekeilt. Die Enden der Welle 3 finden ihre Lagerung in einem besonderen starren Körper 7, der nahezu den halben unteren Raum des Gehäuses 1 ausfüllt. Die Welle 4 durchdringt mit ihren beiden Enden einen ähnlichen Körper 8, der aber etwas kürzer ist als der erstere, 7, und ist in dem Deckel 1 und der einen Seitenwand des Gehäuses 2 gelagert. Außerhalb des letzteren trägt die Welle 4 eine Riemscheibe 9 oder ein anderes Kraft abgebendes Mittel (Kettenrad oder ähnliches). Der obere Körper 8 liegt gleitbar auf dem unteren Körper 7 und kann durch ein außen am Gehäuse 2 angebrachtes Gestänge io, 11 hin und her geschoben werden. Hierbei verschiebt sich der obere Teil des unteren Pumpenrades 5 innerhalb einer bogenförmigen Nut 12 (s. Abb. 3), die in dem unteren Teil des Körper» 8 eingeschnitten ist (Abb. ι und 2). 13 ist nach Abb. 3 und 4 die Eintrittsöffnung und 14 die Austrittsöffnung des Treibmittels, die an die entsprechende Rohrleitung anzuschließen sind.

Man verwendet, wie Abb. 7 zeigt, zweckmäßig zwei in dieser Weise eingerichtete Flüssigkeitsgetriebe α, b innerhalb einer geschlossenen Rohrleitung c. Hierbei arbeitet das Getriebe α als Pumpe und das Getriebe b als Motor. Im letzteren Falle stehen die beiden Räder 5 und 6, die von dem bei 13 eintretenden Treibmittel (Drucköl) in Pfeilrichtung (Abb. 4) gedreht werden, in ihrer vollen Breite χ in Eingriff miteinander, und die Kraftabgabe erfolgt von der Welle 4 an die Riemscheibe 9 mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Verschiebt man nun mittels des Gestänges 10, ir den Körper 8 in Pfeilrichtung (Abb. 1) etwas nach rechts, so stehen gemäß Abb. 2 die Haupträder 5, 6 nur noch in der geringeren Breite y miteinander in Eingriff. Gleichzeitig tritt bei dieser Verschiebung das Hauptrad 5 in die Nut 12 des oberen Körpers 8 ein, und das obere Hauptrad 6 schiebt sich nach rechts über den unteren Körper 7. Die Körper 7, 8 decken also den durch die Verschiebung der oberen Welle 4 frei werdenden Arbeitsteil der Haupträder 5,6 wieder ab, so daß keinerlei toter Raum in der als Motor laufenden Räderpumpe entsteht. Die Verringerung der Eingrififsbreite der Haupträder 5, 6 hat bei gleichbleibendem Druck in der angeschlossenen Gesamtleitung c eine Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Räder und damit des die verfügbare Kraft weitergebenden Mittels 9 zur Folge. Umgekehrt bewirkt die Verbreiterung der Eingriffsbreite der Haupträder 5, 6 eine Verlangsamung der Geschwindigkeit der treibenden und der getriebenen Wellen 3 und 4, so daß bei annähernd gleichbleibendem Drehmoment die Geschwindigkeit der Scheibe 9 innerhalb gewisser Grenzen sich beliebig verändern läßt, und zwar ohne Stoß und ohne Beschränkung auf bestimmte Geschwindigkeitsstufen. Das Getriebe eignet sich daher besonders als Übersetzungsgetriebe für Kraftwagen, Werkzeugmaschinen u. dgl.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 und 6 entspricht im wesentlichen dem ersten Beispiel. Es ist jedoch neben dem oberen verschiebbar festgekeilten Pumpenrad 6 auf der Welle 4 ein zweites Zahnrad 15 lose drehbar angeordnet, das auf der entgegengesetzten Seite von dem Körper 8 dicht umschlossen wird 'und mit einer Zahnteilung versehen ist, die dem unteren Hauptrad 5 entspricht. In gleicher Weise sitzt neben dem letzteren, aber auf der entgegengesetzten Seite des Gehäuses i, ein Rad 16 lose auf der unteren Welle 3

auf, dessen Zahnteilung dem oberen Pumpenrad 6 angepaßt ist. Bei der Verschiebung des oberen Körpers 8 in dieser Ausgestaltung des Getriebes tritt das untere Hauptrad 5 in das lose laufende obere Nebenrad 15 der Welle 4 ein und das lose laufende untere Nebenrad ιό in das verschobene Hauptrad 6. Der durch die Verschiebung der oberen Welle 4 frei werdende Arbeitsteil der Haupträder 5, 6 wird

to hierbei also durch mitumlaufende Nebenräder 15, 16 abgedeckt. Die Abdeckung geschieht in noch wirksamerer Weise als bei dem ersten Beispiel durch die Körper 7, 8.

Die beschriebene Wirkungsweise des Flüssigkeitsgetriebes gilt in· sinngemäßer Weise auch für seine Verwendung als Pumpe a in dem Kreislauf nach Abb. 7. Man hat es hierbei in der Hand, durch entsprechende Einstellung beliebig wenig mit der Pumpe zu

ao fördern, so daß die in einem bestimmten Zeitraum aufzuspeichernde Energie in dem Kreislauf gering ist. Dann bleibt das als Motor wirkende Getriebe b in seiner vollen Zahnbreite im Eingriff und läuft mit einer der Druckflüssigkeitsmenge entsprechenden Geschwindigkeit um. Das gleiche gilt für die umgekehrte Maßnahme. Man kann also die Regelung einmal an der Pumpe α vornehmen und ein zweites Mal an dem Motor b. Man kann die erforderlichen Regelungen aber auch gleichzeitig an beiden Flüssigkeitsgetrieben zur Ausführung bringen.

Das Getriebe nimmt, da es aus wenigen Teilen besteht, wenig Platz ein. Es kann bei entsprechender Bemessung oder Gestaltung seiner Teile für bestimmte Zwecke auch mehrfach parallel oder in beliebigem Winkel übereinander angeordnet werden. Bei Einzelanwendung, z. B. als Motor oder Übersetzungsgetriebe, kann es auch von einem vorhandenen Druckbehälter aus gespeist werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsgetriebe mit Zahnräderpumpen und stufenloser Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit durch axiales Verschieben des einen Zahnrades gegenüber dem anderen und Abdecken des unwirksam werdenden Arbeitsraumes durch Teile, die mit dem Zahnrad gemeinsam verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbaren Abdeckteile (8) als Füllkörper für die schädlichen Hohlräume am. Umfang des verschiebbaren Zahnrades (6) ausgebildet sind.

2. Flüssigkeitsgetriebenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Endflächen der Zahnräder (6, 5) angrenzende Teile der Abdeckmittel als mit den Zahnrädern umlaufende Nebenräder (15, 16) ausgebildet sind, die beim Verschieben des einen Zahnrades mit dem gegenüberliegenden Hauptrad (5 bzw. 6) kämmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen