AT113224B - Flüssigkeitswechselgetriebe. - Google Patents

Description

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    Flüssigkeitswechselgetriebe.   



   Gegenstand der Erfindung ist ein   Flüssigkeitwechselgetriebe   mit Nebengetriebe. Es sind bereits Flüssigkeitswechselgetriebe ohne Nebengetriebe bekannt, bei denen die Kraft durch einen zwischen dem antreibenden und dem getriebenen Teil in einer ringförmigen Kammer eingeschlossenen Flüssigkeitsring übertragen wird, indem an dem einen Getriebeteil ein Widerlager und an dem anderen Getriebeteil den Flüssigkeitsringraum durchsetzende Schaufelkolben oder Ruder vorgesehen sind. Diese Flüssigkeitsgetriebe zeigen ein festes Widerlager und einstellbare Schaufelkolben oder axial verschiebbare Widerlager, um die Druckverhältnisse im Flüssigkeitsringraum einzustellen und damit die   Geschwindigkeitsverhältnisse   zwischen antreibendem und getriebenem Teil des Flüssigkeitsgetriebes zu ändern. 



   Die Erfindung kennzeichnet sich zunächst darin, dass zum Zwecke der Schaltung des Flüssigkeitsgetriebes das Widerlager ohne Arbeitsleistung einstellbar und in jeder Lage gehalten werden kann. Es besitzt die Form und Eigenschaft eines ausbalancierten Ruders, so dass der auf das Widerlager wirkende Flüssigkeitsdruck, gleichviel in welcher Stellung es sich befindet, keine Drehung desselben verursacht. Weil das Widerlager verstellbar ist, können gemäss der Erfindung die Schaufelkolben eine rotierende Bewegung um ihre Lagerzapfen ausführen. 



   Diese Bewegung erfolgt bei der vorliegenden Erfindung nicht durch eine mechanische Antriebsvorrichtung irgendwelcher Art, sondern nur durch den   Druckflüssigkeitsring   infolge seiner Reibung. Die rotierende Bewegung der Schaufelkolben ist notwendig, damit dieselben ungehindert am Widerlager vorbeigleiten können. 



   Diese Wirkungsweise zum Zwecke der Druckbildung mit den beschriebenen Mitteln ist nur dann gewährleistet, wenn gleichzeitig ein Nebengetriebe Anwendung findet, welches den Flüssigkeitsdruckraum beim Einrücken des Getriebes unter den nötigen Druck setzt und diesen Druck während des Getriebes mit dem vom Hauptgetriebe gebildeten wechselnden Druck ausgleichend konstant hält und hiebei die aus dem Druckraum verdrängte Flüssigkeit diesem gleichmässig wieder zuführt, unter gleichzeitiger Verhinderung der Druckbildung in allen übrigen Räumen. Das Nebengetriebe gemäss der Erfindung führt diese Aufgaben gleichzeitig, einwandfrei und zweckmässig aus, wobei es das Hauptgetriebe auch noch bei der Kraftübertragung unterstützt. 



   Nur durch die gleichzeitige Anwendung dieser automatisch ineinanderwirkenden Vorrichtungen zu den erwähnten Zwecken wird das Flüssigkeitsgetriebe in seiner Gesamtfunktion praktisch brauchbar. 



   Die Erfindung ist in Fig. 1-7 dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Flüssigkeitsgetriebe in Richtung 1-1 durch Fig. 2 und Fig. 3, welche Querschnitte durch das Flüssigkeitsgetriebe in Richtung   2-2   und 3-3 durch Fig. 1 darstellen. Fig. 4 zeigt einen entsprechenden Querschnitt der Fig. 2 mit einer andern Anordnung der einzelnen Elemente. Fig. 5 zeigt einen Querschnitt in Richtung 4-4 durch das Nebengetriebe. Fig. 6 zeigt eine andere   Ausführungsform   des Nebengetriebes. Fig. 7 stellt einen verstellbaren Mitnehmer dar. 



   Das Flüssigkeitsgetriebe besteht aus einem äusseren als Gehäuse ausgebildeten Teil 1 (Fig. 2), der beispielsweise der angetriebene Teil ist, und aus einem-inneren Teil 2, der entsprechend der antreibende Teil ist. Zwischen beiden Teilen arbeiten Kugel-oder Rollenlager. Durch 

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 diese beiden Teile wird der Flüssigkeitsringraum 3 gebildet. Der äussere Teil nimmt gemäss Fig. 1 und 2 zwei Widerlager 4 auf. Die Widerlager lagern mittels der Zapfen 5 im inneren Teil 1 und sind durch Drehung einstellbar. Die Einstellung erfolgt beispielsweise durch eine bekannte Vorrichtung, deren Teile mit 6 (Fig. 1) bezeichnet sind. Hiemit können die Widerlager 4 derart eingestellt werden, dass sie den Flüssigkeitsringraum 3 mehr oder weniger bzw. auch, wie in Fig. 1, 2 und 4 gezeichnet, ganz durchdringen. Die gezeichnete Stellung entspricht dem direkten Gang.

   Je weiter die Widerlager 4 in ihre Taschen 7 zurückgedreht werden, desto mehr wird die Geschwindigkeit des getriebenen Teiles vermindert. Sobald dieselben ganz aus dem Flüssigkeitsringraum 3 zurückgetreten sind, also vollkommen in den Taschen 7 ruhen, ist die Geschwindigkeit des getriebenen Teiles gleich Null, d. h. der Leerlauf eingeschaltet oder die Maschine entkuppelt. Wie die Figuren erkennen lassen, besitzen die Widerlager die Form von ausbalancierten Drehkolben, so dass in jeder Stellung der Flüssigkeitsdruck gleichmässig auf die Widerlager einwirkt, ohne eine Drehung derselben zu bewirken. 



   Das in Fig. 7 dargestellte Widerlager hat dieselben Eigenschaften. Es tritt aber in den Stellungen, in welchen es die Flüssigkeit mehr oder weniger durch den Kanal 46 von Kammer zu Kammer übertreten lässt, nicht aus dem Flüssigkeitsringraum zurück. Dementsprechend wirkt das Widerlager ununterbrochen mit der grössten Druckfläche, wodurch eine wirksamere Druckbildung und deshalb bessere, stufenlose Schaltung erreicht wird. 



   Im inneren Getriebeteil 2 sind die   Sehaufelkolben   8 mittels der Zapfen 9 unter Zwischenschaltung von Kugel- oder Rollenlagern 10 drehbar gelagert. Die rechten Zapfen tragen je ein Zahnrad 11. Weiterhin sind im inneren Getriebeteil 2 unter Zwischenschaltung von Kugeloder Rollenlagern 14 Wellen 15 gelagert. Diese tragen an ihrem einen Ende Zahnräder 16. die mit den bereits erwähnten Zahnrädern 11 an beiden Seiten zusammenarbeiten. Hiedurch wird mit den Rädern 11 und   16   ein geschlossener   Zahnräderring   gebildet, so dass die Druckflüssigkeitsreibung zwecks Drehung der einzelnen Schaufelkolben auf diese gleichmässig zur Wirkung gebracht wird.

   Das ist ohne den geschlossenen   Zahnräderring   nicht der Fall, weil die Schaufelkolben je nach ihrer augenblicklichen Lage der Druckflüssigkeitsreibung mehr oder weniger ausgesetzt sind. Es treibt also dadurch die Druckflüssigkeitsreibung, welche auf den einen Schaufelkolben infolge günstiger Lage besonders stark wirkt, zugleich mittels dieser Zahnräder die andern Schaufelkolben im gleichen Masse an, solange sich diese in einer weniger günstigen Stellung befinden. Hiedurch werden Schläge zwischen den Zahnrädern vermieden, die durch wechselnde Belastung entstehen. Nur die Zahnräder 16 kämmen gleichzeitig mit einem an dem äusseren Getriebeteil befestigten Zahnrad 17. Dieses Zahnrad 17 sitzt gleichzeitig lose auf dem Wellenstumpf 18 des inneren Getriebeteils 2. Die Zahnräder 11 und 17 besitzen denselben Durchmesser und haben die gleiche Zähnezahl.

   Dieses Zahnradsystem kann verhältnismässig schwach sein, weil es nur als Sicherheitsorgan wirkt, um die richtige Stellung der Schaufelkolben 8 gegenüber den Widerlagern 4 beim Stillsetzen oder Einschalten des
Getriebes zu gewährleisten. 



   Sämtliche   Hohlräume   des Flüssigkeitsgetriebes sind mit Flüssigkeit angefüllt. Es ist ins- besondere im äusseren Teil ein aus zwei Kammern bestehender   Flüssigkeitsvorratsraum.   19 angeordnet, welcher mit Rücksicht auf die Wärmebildung und Ausdehnung nicht ganz gefüllt wird. Die   Druckflilssigkeit   gelangt ferner zu sämtlichen Lagerstellen.

   Es wird jedoch nur der   Flüssigkeitsringraum   3 unter Druck gesetzt und gehalten, und der Raum 3 muss dauernd unter gleichem Druck gehalten werden, damit die Widerlager in jeder Schaltstellung richtig und   gleichmässig wirken.   Dies wird ausser durch die   Tätigkeit   der Schaufelkolben 8 einerseits und die Mitnehmer 4 anderseits besonders bei stark verminderter Abtriebsgeschwindigkeit durch das
Nebengetriebe bewirkt. 



   Das Nebengetriebe wird ähnlich wie das Getriebe selbst von dem äusseren und inneren
Getriebeteil gebildet. Auch hier wird zwischen dem inneren Teile 20 und dem äusseren
Teile 21 ein kleiner   Flüssigkeitsringraum   22 gebildet. Gleichfalls sind   ähnlich   wie beim Haupt- getriebe im äusseren Teil   21   ausbalancierte Schaufelkolben 23 mit ihren Zapfen auf Kugeln oder Rollen gelagert. Der innere Teil führt ein festes Widerlager 24. Durch die Drehung des inneren Teiles 20 mit dem festen Widerlager 24 im äusseren Teil   21   bildet sich im Ring- raum 22 Druck. Die Drehung der Schaufelkolben   23,   so dass das Widerlager hieran vorbei- geht, wird durch ein Zahnradsystem bewirkt. 



   Das Nebengetriebe saugt ununterbrochen mit voller Leistung die Flüssigkeit durch den 
 EMI2.1 
 Ventils 30 und den Kanal 31 aus den beiden   Vorratsflilssigkeitsr1Lumen     19   und drückt dieselbe durch die Kanäle 32, 33 und 34 in den Druckraum 3 des Hauptgetriebes. Sobald der zulässige gemeinsame Druck von z. B. 30 kg pro Kubikzentimeter   (satin.)   im Ringraum 3 überschritten wird, öffnet sich durch den zunehmenden Druck das für 30 Atm. eingestellte, federbelastete Ventil 30, wodurch   Sauge-und Druckleitung im Nebengetriebe entsprechend   

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 miteinander verbunden werden, so dass ein weiteres Ansteigen des Druckes im Ringraum 3 verhindert wird.

   Nur in der Leerlaufstellung des Widerlagers 4 werden die Kanäle 35 und 36 miteinander verbunden, so dass das Nebengetriebe die Flüssigkeit wieder dem Nebenraum 19 zuführt, wodurch eine Druckbildung völlig verhindert wird und der Antrieb zum Stillstand kommt. 



   Fig. 6 stellt eine andere Ausführungsform eines   solehen Nehengetriel) es   dar. Im äusseren Teil 21 ist an dieser Stelle eine exzentrische Bohrung 37 vorgesehen, in welcher sich der zentrisch gelagerte innere Teil 38 dreht. In demselben sind hin und her gleitende, ineinander geführte Kolben 39 angeordnet, zwischen welchen eine dem erforderlichen Drucke entsprechende Feder wirkt. Durch die Bohrung 40 findet der Zufluss und durch die Bohrung 41 der Abfluss statt.

   Sobald der Druck im Raume 87 die zulässige Grenze   überschreiten   will, weil die Geschwindigkeit, mit welcher sich der innere Teil 38 in Pfeilrichtung im äusseren Teil 21 dreht, sich während der einzelnen Schaltstellungen des Getriebes wesentlich ändert, werden die Kolben infolge ihrer schrägen Druckflächen 42 bei   Überwindung   des inneren Federdruckraumes entsprechend nach innen   gedrückt,   wodurch der Sauge-und Druekraum vor und hinter dem Kolben so weit miteinander verbunden werden, dass ein weiteres Anwachsen des Druckes nicht möglich ist. 



   Das Nebengetriebe saugt aber nicht nur aus dem Vorratsraum 19, sondern durch entsprechend kleinere Bohrungen, die sich an geeigneten Stellen leicht anbringen lassen, auch aus den kleinen Räumen, wo eine Druckbildung axiale Verschiebungen oder Drucke bewirken kann, welche unnötige Reibungen erzeugen. 



   Das Nebengetriebe ergänzt also die aus dem   Ringraum   3 verdrängte Flüssigkeit fortlaufend, bewirkt die Druckbildung im Druckraum 22 ausgleichend mit dem vom Hauptgetriebe erzeugten Druck im Ringraum 3 und erhält diesen auf der zulässigen und gleichen Höhe während der verschiedenen Belastungen des Getriebes und bei jeder hiemit bewirkten oder geänderten Abtriebsgeschwindigkeit, bei gleichzeitiger Verhinderung der   Druckbildung   in allen ändern Räumen, wo der Druck nachteilig wirken würde. Die hiefür erforderliche Kraft wird ebenso wie die im Haupt-und im Nebengetriebe auftretende   Druckflüssigkeitsreibung   restlos auf den angetriebenen Teil übertragen, so dass das Nebengetriebe das Hauptgetriehe auch in der Kraft- übertragung unterstützt. 



   Bei der bisher beschriebenen   Ausführungsform   liegen zwei Widerlager 4 im äusseren Teil 1 einander verstellbar gegenüber. Im inneren Teil des Getriebes sind drei Schaufelkolben 8 angeordnet. Dieselben sind sowohl in axialer wie in Drehrichtung entlastet, wirken entsprechend ihrer Form und den beiden vorgesehenen Widerlagern 4 doppelseitig und drehen sich bei einer Umdrehung des inneren   Teiles, 3   in Pfeilrichtung ihrerseits auch einmal um sich selbst in Pfeilrichtung, u. zw. veranlasst durch die auftretende Reibung zwischen diesen Teilen und der Druckflüssigkeit. Bei dieser Konstruktion können die umlaufenden Kolben doppelseitig wirken und sind dann in solcher Form hinsichtlich Drehung um ihre Achsen nicht mehr der Fliehkraft unterworfen.

   Die zwei sich gegenüberliegenden Widerlager erhöhen den Gleichförmigkeitsgrad des Getriebes wesentlich. Das   Zahnradsystem   11 und 16 einerseits mit dem   Zahnrad 17   anderseits bedingt die genaue Einhaltung der Kolbenstellungen beim Passieren an den Widerlagern 4. Der äussere Teil   1   mit den Widerlagern 4 und dem Flüssigkeitsring wird entsprechend der Stellung der Widerlager 4 langsamer oder schneller in gleicher Richtung angetrieben. 



   Die Anordnung kann z. B. auch wie in Fig.   4   so getroffen werden, dass einseitig wirkende Steuerruder 8, die der Fliehkraft unterliegen, im äusseren Teile 1 des Getriebes drehbar gelagert sind, während z. B. ein Widerlager 4 im inneren Teil verstellbar gelagert ist. Die Einstellung des Widerlagers 4 erfolgt dann von der Mitte des inneren Teiles des Getriebes aus, durch ein auf der besonderen Steuerwelle 43 sitzendes Zahnrad 34. Diese Welle ist drehbar im inneren Getriebeteile 2 gelagert. Das Widerlager selbst wird durch kreisförmige Schienen 45 in jeder Lage gesichert gehalten und ist an der Rückseite als Zahnrad ausgebildet. Diese Zähne   kämmen   mit den Zähnen des Zahnrades   44.   



   Im übrigen ist die Wirkungsweise dieses Getriebes dieselbe wie die des Getriebes 
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 welche aber bei dieser Kolbenform nicht ununterbrochen und (wegen des felllenden Zahnradringes) nicht   gleichmässig   wirkt, wobei auch die richtigen Stellungen der Kolben durch ein Zahnradsystem oder eine geeignete andere Vorrichtung kontrolliert wird. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Flüssigkeitswechselgetriebe, bei dem die Kraft durch einen zwischen dem angetriebenen und dem treibenden Teil eingeschlossenen Flüssigkeitsring und unter Benutzung eines Widerlagers und von Schaufelkolben übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (4), das die Form und Eigenschaft eines ausbalancierten Kolbens hat, durch Drehung verstellt werden kann und die Sehaufelkolhrn (8). um das Widerlager (4) vorbeizulassen, durch die <Desc/Clms Page number 4> Druckflüssigkeitsreibung um ihre Lagerzapfen gedreht werden, wobei ein von den Hauptgetriebeteilen (1 und 2) gebildetes, zwischen diesen angeordnetes Nebengetriebe den Flüssigkeitsringraum (3) des Hauptgetriebes unter Druck setzt, derart,

   dass dieser Druck konstant erhalten bleibt und die aus dem Ringraume verdrängte Flüssigkeit demselben wieder zuführt, sowie die Druckbildung in den übrigen Flüssigkeitsräumen verhindert wird.

   2. Flüssigkeitsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entlasteten EMI4.1 jeweiligen notwendigen Geschwindigkeit in der erforderlichen Richtung gedreht werden und falsche Stellungen, so beim Passieren des Widerlagers (4), durch eine gemeinsame Regelvorrichtung, beispielsweise durch Zahnräder (M, ; Zss und 17), gesteuert werden.

   3. Flüssigkeitsgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im äusseren Teil des Getriebes zwei einander gegenüberliegende, durch Drehung verstellbare und entlastete Widerlager (4) und im inneren Teil des Getriebes drei in axialer und in Drehrichtung allseitig entlastete Schaufelkolben (8) vorgesehen sind und diese sich bei jeder Umdrehung des inneren Teiles (2) dieser Drehrichtung entgegengesetzt um ihre Achsen drehen, so dass beim Vorbeigang der drei Kolben (8) an den zwei Widerlagern (4) diese in jeder Stellung ungehindert an den Kolben vorbeigehen.

   4. Flüssigkeitsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Regelvorrichtung für die Kolben (8) aus einem am äusseren Teil des Getriebes befestigten Zahnrad (17) und mehreren hiemit-kämmenden, im inneren Teil drehbar gelagerten Zwischenzahnrädem (16) sowie weiteren Zahnrädern (11) besteht, die auf den Lagerzapfen der Schaufelkolben befestigt sind und mit Rädern (11) an beiden Seiten kämmend einen geschlossenen Ring bilden, wodurch die Druckflüssigkeitsreibung gleichmässig auf alle Schaufelkolben wirkt, so dass bei einer Umdrehung des äusseren Teiles gegenüber dem inneren Teile die Kolben infolge der gleichen Zähnezahl der Räder (11 und 17) die gleiche Stellung wieder einnehmen.

   5. Flüssigkeitsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Nebengetriebe die im äusseren Teil auf Kugeln oder Rollen drehbar gelagerten, ausbalancierten und von der Flüssigkeitsreibung angetriebenen Schaufelkolben (23) durch ein Zahnradsystem zwang- EMI4.2 ganz durchsetzendes, am ändern Teile befestigtes Widerlager (24) reibungslos vorübergeht, und im gleichen Teil ein federbelastetes Ventil (30) angeordnet ist, welches den eingestellten Druck dadurch konstant hält, dass es beim Überschreiten desselben den Saugraum mit dem Druckraum im Nebengetriebe verbindet.

   6. Flüssigkeitsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erlangung des Leerlaufes die Druckbildung durch das Nebengetriebe dadurch verhindert wird, dass durch die in Leerlaufstellung befindlichen Widerlager (4) des Hauptgetriebes Kanäle (35 und 36) miteinander verbunden werden, durch welche die Flüssigkeit in den nicht ganz mit Flüssigkeit gefüllten Nebenraum (19) zurückfliesst.

   7. Flüssigkeitsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass im einen Teil des Nebengetriebes eine exzentrische Bohrung (37) (Fig. 6) vorgesehen ist, worin zentrisch der innere Teil gelagert ist, in welchem hin und her gleitende Kolben (39) mit dazwischen angeordneter gemeinsamer Feder und schrägen Druckflächen Anwendung finden.

   8. Flüssigkeitsgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2 und 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einseitige Schaufelkolben (8) des Hauptgetriebes im äusseren Teil des Getriebes drehbar und ein entlastetes Widerlager (4) am inneren Teil durch Drehung verstellbar gelagert sind und das Widerlager von der Mitte des inneren Teiles des Getriebes aus durch ein auf einer im inneren Getriebeteil drehbar gelagerten Welle sitzendes Zahnrad verstellt wird, welches mit Zähnen, die das Widerlager an seiner Rückseite trägt, in Eingriff steht, wobei dieses durch kreisförmige Schienen in jeder Lage gesichert gehalten wird.

   9. Flüssigkeitsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Widerlager (4) seiner jeweiligen Lage entsprechend die Durchtrittsöffnung für die Flüssigkeit mehr oder weniger verengt oder ganz abschliesst, wobei dasselbe nicht aus dem Flüssigkeitsringraum zurücktritt, sondern stets mit seiner grössten Druckfläche wirkt (Fig. 7).