DE612727C - Fluessigkeitswechselgetriebe, bei welchem die durch Kolbenpumpen gefoerderte Fluessigkeit ein die Kolbenpumpen umgebendes, feststehendes Schaufelrad beaufschlagt - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft solche Flüssigkeitswechselgetriebe, bei denen die durch Kolben bewegte Flüssigkeit auf ein Schaufelrad wirkt, dessen Schaufeln unmittelbar durch die von den Kolben getriebene Flüssigkeit beaufschlagt werden.

Bei derartigen bekannten Flüssigkeitswechselgetrieben ist bereits vorgeschlagen worden, durch Veränderung des Hubes der die Flüssigkeit bewegenden Kolben die Menge der durch jeden Kolbenhub geförderten, die Schaufeln beaufschlagenden Flüssigkeit und dadurch die treibende Kraft des Schaufelrades zu verändern.

Es ist klar, daß bei einer bestimmten Hubeinstellung der Pumpenkolben bei derartigen bekannten Flüssigkeitswechselgetrieben eine Änderung der Geschwindigkeit der aus den Pumpenzylinderauslässen austretenden und die Schaufeln beaufschlagenden Flüssigkeit nicht möglich ist, da der Querschnitt dieser Auslässe nicht veränderlich war.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, bei Flüssigkeitsgetrieben der angegebe-Art, die bei beliebiger Hubeinstellung

nen

der Kolben geförderte, beaufschlagende Flüssigkeit mit beliebig zwischen zwei Grenzwerten veränderlicher Geschwindigkeit aus den Zylinderauslässen austreten lassen zu können, so daß die Geschwindigkeit des Schaufelrades bei jeder Kolbenhubgröße einstellbar ist.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß außer dem Kolbenhube der Pumpen auch noch die von den Zylindern zum Schaufelkranz führenden Kanäle verstellbar sind.

Diese Art der Regelung ist bei Flüssigkeitskupplungen an sich bekannt. Ihre Anwendung bei der vorliegenden Getriebegattung bringt den oben dargelegten Vorteil.

Anstatt jeden Zylinder mit nur einem einzigen verstellbaren, in bestimmter, für die einzelnen Zylinder gleichen Richtung verlaufenden Auslaß zu versehen, wobei das Getriebe nur in einer Drehrichtung läuft, kann jeder Zylinder mit zwei entgegengesetzt geneigten Auslaßkanälen versehen sein, so daß die Drehrichtung des Schaufelrades beliebig durch einstellbares öffnen entweder der in der einen oder der in der anderen Richtung geneigten Zylinderauslässe gewählt werden kann.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigt

Fig. ι in der einen Hälfte eine Endansicht des Getriebes und in der. anderen Hälfte einen Schnitt durch das Getriebe,

Fig. 2 einen axialen Längsschnitt des Getriebes,

Fig. 3 eine Außenansicht der an den Zylinderauslässen angeordneten Verschlüsse sowie S der Vorrichtung zu deren Einstellung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der S teuereinrichtung.

Von der Welle α werden Mitnehmerscheiben a¹ in Umdrehung versetzt, auf denen je ίο eine Exzenterscheibe d radial verschoben werden kann. Durch mehr oder minder große radiale Verstellung der Exzenterscheiben d kann deren Exzentrizität vergrößert oder vermindert werden. Jede der beiden Exzenterscheiben d treibt beispielsweise drei von den vorhandenen sechs Pleuelstangen μ der sechs Kolben p an. Die von dem einen Exzenter angetriebenen drei Pleuelstangen wechseln sich mit den drei vom anderen Exzenter angetriebenen Pleuelstangen ab. Die Kolben arbeiten in den sechs sternförmig angeordneten Zylindern und treiben die Betriebsflüssigkeit, welche beim Einwärtshube der Kolben p in die Zylinder gesaugt wird, bei ihrem Auswärtshub durch Kanäle s^u oder s^2<) gegen die Schaufeln ν eines Schaufelkranzes, so daß eine gegenseitige Drehbewegung zwischen dem Zylinderblock / und dem Schaufelkranz eintritt.

Die Geschwindigkeit dieser gegenseitigen Drehung des Schaufelkranzes und Zylinderblockes kann erfindungsgemäß dadurch vermehrt oder vermindert werden, daß der Kolbenhub der Pumpzylinder p, p¹ und auch die von den Zylindern zu dem Schaufelkranz führenden Kanäle s¹⁰, s^2a verstellbar sind. Zu diesem Zwecke sind am Umfange des Zylinderblockes / zwei Ringe angeordnet, welche mit dem Gehäuse c durch Stifte r (Fig. 2) verbunden sind. Diese Ringe tragen eine Anzahl radialer und zweckmäßig gestalteter Schaufeln v. Die Enden der Zylinder sind mit Verschlußschiebern s¹, s², s^s versehen, die dicht gegen die äußere Fläche des Zylinderblockes / und gegen die innere Fläche des mit Schaufeln ν versehenen Ringes passen. Diese Verschlüsse sind aus einem Stück mit den Ringen s*, s⁵ und j^e hergestellt. Die Verschlüsse j^l und die Ringes⁴, welche sie tragen, sind an • 50 dem Zylinderblock befestigt, indessen können die Ringe s⁵, s⁶, welche die andern Verschlüsse tragen und nebeneinander angebracht sind, teilweise gedreht werden, um so zu bewirken, daß ihre Verschlüsse sich entweder zu den Verschlüssen s¹ hin oder von ihnen fortbewegen. Wenn der Ring s⁵ im Uhrzeigersinn gedreht wird (Fig. 1), werden die Verschlüsse s^z von den Verschlüssen s¹ fortbewegt, und es werden daher Kanäle j¹⁰ zwischen den beieinanderliegenden Kanten dieser Verschlüsse s², s¹ gebildet. Durch diese Kanäle kann die Arbeitsflüssigkeit austreten oder in die Zylinder eintreten. Die genannten beieinanderliegenden Kanten der Verschlüsse sind geneigt, wie dies aus Fig. 1 erkennbar ist, so daß die aus den Zylindern tretende Arbeitsflüssigkeit in einer Richtung geführt wird, die im wesentlichen tangential zum Zylinderblock verläuft und daher auf die Schaufeln υ trifft. In gleicher Weise bewirkt die Bewegung des Ringes s⁶ entgegen der Uhrzeigerrichtung, daß entgegengesetzt zu den Kanälen s¹⁰ geneigte Kanäle J²⁰ zwischen den Verschlüssen s^a und s¹ gebildet werden. Die Kanäle s¹⁰, welche durch Bewegung des Ringes s^s bewegt werden, entsprechen der Vorwärtsdrehung des Getriebes, während die durch die Bewegung der Ringe s^e gebildeten Kanäle s²⁰ der umgekehrten Drehrichtung entsprechen.

Die Steuerung der genannten Verschlüsse und Kanäle kann mittels des Hebels m¹ und durch weitere Hebel ni² und m^s bewirkt werden. Wenn der Hebel ni² im Uhrzeigersinne bei der in Fig. 2 dargestellten Lage gedreht wird, wird der Hebel m¹ durch eine Feder 11 veranlaßt, zu folgen und wird gegen den Anschlag t gezogen. Während des ersten Teiles der Bewegung des Hebels tu¹ und m² werden die Scheiben d eingestellt. Wenn diese Einstellung vollendet ist (d. h. wenn die Scheiben d ihre größte Exzentrizität haben), erreicht der Hebel m¹ seine am meisten nach innen gerichtete Stellung, während der Hebel nr seine Innenbewegung fortsetzen kann, wobei die Feder u gestreckt wird. Während dieser letzten Bewegungsstufe des Hebels nv legt sich das daumenartige Ende des Hebels m^s, gegen eine Scheibe w, wodurch letztere axial vorwärts bewegt und an ihr befestigte Gelenke x², x^% in Tätigkeit gesetzt werden. Die anderen Enden der Gelenke sind mit den Ringen s^s bzw. s⁶ verbunden. Durch die Bewegung der Gelenke werden die Kanäle s¹⁰ und j²⁰ geschlossen, so daß die Enden der Zylinder vollkommen abgeschlossen sind. Eine weitere Steuerung wird mittels des Hebels w³ bewirkt. Dieser Hebel besitzt ein daumenartiges Ende, welches mit einer Hülsen in Eingriff steht, die auf einer Scheibe y¹ (Fig. 2 und 3) angeordnet ist. Da der He- no bei m^s sich entgegen dem Uhrzeiger aus der in Fig. 2 dargestellten Lage dreht, so bewegt er die Scheibe y¹ vorwärts. Diese Scheibe erhält infolge der schrägen Schlitze s¹ in der Hülse y, welche mit festen Stiften ζ des Zylinderblockes / in Eingriff steht, eine Drehbewegung. Letztere wird auf den den Verschluß tragenden Rings⁵ durch Stifte ro¹ des Ringes s⁵ übertragen, welche durch Schlitze in den Ring s® treten. Von hier wird die Bewegung auf den Ring s⁶ mittels der genannten Gelenke x², x^s übertragen. Die Ringe s^s, s^B

werden vermöge der Federn w³ zurückgedreht, von denen ein Ende mit den Ringen und das andere mit dem Zylinderblock/ mittels der Stifte wⁱ verbunden ist, welche durch Schlitze in beiden Ringen s^s und s⁶ hindurchtreten.

Bei der Stellung der Ringen⁵ und j⁶ nach Fig. ι und 2 sind die Kanäle j¹⁰ geöffnet. Bei dieser Stellung drehen sich die beiden Wellen α und b in gleicher Richtung. Dieser Zustand wird durch die Hebel m¹ und m² erreicht.

Der Hebel m³ bewirkt in Verbindung mit den Hebeln m¹ und m², daß die Kanäle i²⁰ geöffnet und die vorher geöffneten Kanäle s¹⁰ geschlossen werden.

Bei der neutralen Stellung des Getriebes werden die Verschlüsse s² unds³ so eingestellt, daß sie alle Kanäles^w öffnen und die Scheiben d in konzentrische Stellung gebracht werden.

Die Hebelvorrichtung m¹, m², m³ kann doppelt, und zwar an beiden Seiten der Welle a vorgesehen sein.

Bei der Arbeit des Getriebes findet, wenn die Scheiben d so eingestellt sind, daß die Exzentrizität gleich 0 und die Antriebswelle a gedreht wird, keine Bewegung der Kolben p in den Zylindern statt, und der Zylinderblock f erfährt keine Drehung. Das Getriebe befindet sich hierbei in neutraler Stellung. Wenn jedoch die Exzenter so eingestellt sind, daß sie Hub ergeben, so werden beim Drehen der Antriebswelle und unter der Voraussetzung, daß die Welle b mit einer Last verbunden ist, die Kolben in ihren Zylindern hin und her bewegt, und die Arbeitsflüssigkeit wird umlaufen. Angenommen, daß die Kanäle j¹⁰ offen sind, so wird eine Auswärtsbewegung der Kolben die Flüssigkeit durch diese Kanäle treiben, und die durch dieses Hinaustreiben der Flüssigkeit hervorgerufene Reaktion wird auf die angetriebene Welle übertragen. Die ausgetriebene Flüssigkeit trifft auf die festen Flügel v, welche bestrebt sind, die Bewegung der Flüssigkeit innerhalb des Getriebegehäuses nach dem Austritt aus den Zylindern stillzusetzen, wodurch kinetische Energie der Flüssigkeit gewonnen wird. Die so erzeugte Drehkraft, welche man als dynamische Drehkraft bezeichnen kann, ist bestrebt, den Zylinderblock in einer Richtung zu drehen, die von derjenigen abgewandt ist, in welcher die Arbeitsflüssigkeit aus den Zylindern austritt. Jeglicher Widerstand, welchen die Kanäle dem Austritt der Flüssigkeit entgegensetzen.

veranlaßt ebenfalls eine statische Drehkraft, welche bestrebt ist, den Zylinderblock als Ganzes in der Drehrichtung der Antriebswelle zu bewegen. Bei der Stellung des Vorwärtsantriebes ist die Richtung der Kanalöffnung derart, daß die dynamische Drehkraft und die statische Drehkraft sich einander ergänzen. Bei hohen Geschwindigkeitsübersetzungen werden die Kanäle um den Höchstbetrag geöffnet. Die dynamische Drehkraft hat dann ein Maximum, und die statische Drehkraft ist praktisch konstant. Wenn die Geschwindigkeitsübersetzung abnimmt, werden die Kanäle allmählich geschlossen, und die Exzentrizität der Kurbeln wird vergrößert, bis schließlich, wenn der Drehzahlenunterschied zwischen der treibenden und der getriebenen Welle gleich O ist, die Kanäle vollkommen geschlossen sind und die Drehkraft nur statisch übertragen wird und die angetriebene und treibende Welle zusammen als eine mechanische Einheit sich drehen.

Eine Umkehr des Getriebes wird durch Öffnung der Kanäle s²⁰ erreicht, deren Neigung derart ist, daß die dynamische Drehkraft der statischen Drehkraft entgegenwirkt. Hierbei ist das erzielbare Geschwindigkeitsverhältnis auf die Geschwindigkeiten und Öffnungen beschränkt, bei denen die dynamische Drehkraft die statische Drehkraft übertrifft, da, wenn sich der Antrieb in der umgekehrten Richtung bewegt, diese beiden Kräfte einander entgegengesetzt sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitswechselgetriebe, bei welchem die durch Kolbenpumpen geförderte Flüssigkeit ein die Kolbenpumpen umgebendes, feststehendes Schaufelrad beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Regelung der Geschwindigkeit sowohl der Kolbenhub der Pumpen (p) als auch die von den Pumpenzylindern zum Schaufelrad führenden Kanäle (i¹⁰, s²⁰) verstellbar sind.

2. Flüssigkeitswechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pumpenzylinder (p) mit zwei entgegengesetzt geneigten Auslaßkanälen versehen ist, so daß die Drehrichtung des getriebenen Teiles beliebig durch einstellbares öffnen entweder der in der einen oder der in der andern Richtung geneigten Zylinderauslaßkanäle (s¹⁰, .s²⁰) gewählt werden "kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen