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Hydraulische Kupplung oder Weehselgetriebe.
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trächtigen (Fig. 2). Die Teile des Zylinderblocks 7 sind durch einen Ring 7 a umgeben. Die Zylinder sind mit Füllplatten 9 sowie mit Kolben 10, Stiften 11 und Rollen 12 ausgestattet, welch letztere auf
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auf der im Gehäuse gelagerten angetriebenen Welle 26 sitzt.
Die Stifte 11 sind bei 14 in Öffnungen 15 (Fig. 3) angeordnet, wobei sie in besonderen Lager- teilen 16 gehalten sind, welche in Ausnehmungen 17 der Füllplatten 9 gleiten können. Die Teile 16 nehmen den seitlichen Druck auf, welcher durch die Wirkung der Nockenscheibe gegen die Rollen 12 ausgeübt wird.
Durch Öffnungen 18 der Füllplatten und durch Kanäle 19 stehen die Zylinder mit- einander in Verbindung, wobei die Kanäle 19 in Öffnungen 20 von verjüngter Form münden (Fig. 4) ; letztere schliessen an einen zentralen Ventilhohlraum 21 an, in welchem ein Ventil 22 auf einer Stange 23 sitzt, die in der treibenden Welle angeordnet ist und durch eine Gabel bewegt werden kann, welche mit einem ringförmigen Teil 24 zusammenwirkt, der durch einen Stift 2. mit einer Stange verbunden ist ; der Stift 25 ist durch einen nicht dargestellten Schlitz der Welle 1 geführt. Die treibende Welle und das Gehäuse sind drehbar in Kugellagern 2 und 27 in einem Gehäuse 3 angeordnet ; die angetriebene
Welle 26 ist ebenfalls in Lagern 28 im Gehäuse angebracht und bei 26 durch mehrere Dichtungsringe dort abgedichtet, wo sie in das Gehäuse eintritt.
Wie in der Zeichnung gezeigt, ist es vorteilhaft, an dem inneren Ende der Stopfbüchse, anschliessend an das Gehäuse, einen freien Raum zu lassen. Die
Welle 36 trägt eine Nockenscheibe 13, welche bei der in der Fig. 2 veranschaulichten Form oval ist und einen grösseren und einen kleineren Durchmesser aufweist. Die gegenseitige Bewegung der benach- barten Kolben wird durch besondere Hebel 29, welche mittels Bolzen od. dgl.. 30 an dem Gehäuse schwingbar angeordnet sind ; gesteuert. Die Hebelarme berühren die Enden der Stifte 11.
Zufolge dieser Anordnung bewirken die durch die Erhöhungen der Nockenscheibe nach aussen bewegten Kolben, dass die benachbarten Kolben sieh zwangsläufig nach innen bewegen und dem Umrisse der Nocken- scheibe folgen, wobei die diametral gegenüberliegenden Kolben sich im Rotationsgleichgewieht abwechselnd nähern oder voneinander entfernen. Nachdem die Bahn der Bolzen od. dgl. 30, wenn sich das Gehäuse dreht, eine kreisförmige ist, während jene der Stifte 11 keine kreisförmige ist, sind die Enden der Hebel 29, welche mit den Bolzen 11 zusammenwirken, mit federnden Kontaktstücken versehen. Zu diesem Zwecke ist eine Ausnehmung. 31 an dem Ende eines jeden Armes vorgesehen, welche durch eine flache Feder. 32 abgeschlossen ist, deren Lage durch eine Schraube 3. 3 gesichert ist.
Die Feder. 32 steht mit dem Bolzen 11 in Berührung (Fig. 5). Die Federn verleihen eine genügende
Nachgiebigkeit, um zu erzielen, dass sich die Bahn des Stiftes jener des Umrisses der Nockenscheibe anpasst, unabhängig von der Bahn der Bolzen 30. Die Federn müssen aber genügend fest sein, damit sie unter der Einwirkung der Kolben nicht abgebogen werden ; um die Nachgiebigkeit der Federn zu regeln, kann die wirksame Länge des Einschnittes eines Bügels 34 geregelt werden, dessen einer Schenkel unter die Feder ragt und eine Abgrenzung des Einschnittes bildet, wobei eine Stellsehraube 35 den
Bügel ein und aus bewegen kann, um in dieser Weise die Länge des Einschnittes und damit die Nach- giebigkeit der Feder zu ändern.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist anstatt einer einfachen ovalen Scheibe eine symmetrische
Scheibe 1. 3 a angeordnet, welche vier Erhöhungen a mit vier dazwischenliegenden, tiefer liegenden
Flächen b aufweist : es sind hiebei vier korrespondierende Kolbenpaare so angeordnet, dass bei dieser
Anordnung auch die diametral gegenüberliegenden Kolben, welche ein Paar bilden, sich gleichzeitig nähern bzw. voneinander entfernen, wobei sich die hin und her gehenden Massen im rotierenden Gleich- gewichte befinden und die benachbarten Kolben ebenfalls durch Hebel 29, welche um die Punkte 30 schwingen können, gesteuert werden.
Bei der Anordnung nach den Fig. 8 und 9 trägt die angetriebene Welle 26 zwei gesonderte symmetrische Ovalscheiben 1. 3 b mit grösserem und kleinerem Durchmesser nach der Type, welche in der Fig. 2 dargestellt ist. Wie es aber aus der Fig. 9 hervorgeht, sind die grösseren Durchmesser x-x, y-y der Scheiben gegeneinander versetzt, und zwei besondere Kolbenreihen 10 b, 10 c sind mit ihren entsprechenden Zylindern im Gehäuse vorgesehen. Bei dieser Anordnung sind die inneren Hebel 29 a (Fig. 8) bei 42 (Fig. 9) geschlitzt, um die Bolzen 30 aufzunehmen, damit die Hebel 29 a zwischen zwei
Sätzen von Kolben leicht angebracht werden können.
Wie die Figuren zeigen, sind bei allen Ausführungsformen besondere Zonen vorgesehen, u. zw. ein zentral angeordneter Reserveraum 37, welcher die Scheibe enthält und in welche durch die Öffnungen 38 Öl eingeführt werden kann, wobei die Öffnungen 38 im Gehäuse vorgesehen sind und durch Stöpsel 39 od. dgl. verschlossen werden können ; die zweite Zone ist die wirksame Zone 40, und sie liegt ausserhalb der Kolben bzw. sie befindet sich unter deren Kompressionswirkung. Die Zonen sind durch Kolben 10 getrennt. Jeder Kolben ist mit einem Ventil 41 versehen, welches sich bei dem
Saughub bzw. dem nach innen gerichteten Hub des Kolbens öffnet, wenn in der wirksamen Zone eine
Undichtheit entsteht, wobei in dieselbe vom Behälterraum 37 Öl fliessen kann.
Diese Ventile sind vorteilhaft, sogenannte Pilzventile (Fig. 1 und 3), damit sie eine grosse Fläche dem Druck bieten, aber sie können auch Kugelventile und, wenn erwünscht, federgesteuerte Ventile sein ; ihr Hub ist durch
Scheiben od. dgl. 42 begrenzt. Die wirksame Zone der Einrichtung kann vor dem Inbetriebsetzen mit Hilfe von Öffnungen gefüllt werden, welche durch Stöpsel od. dgl. 43 verschlossen werden.
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An Stelle der Ventile 41, die nicht Rückschlagventile sind, können schmale Kanäle in der Füllplatte vorgesehen sein, welche gegen den Behälter 37 offen sind und zu einer solchen Stelle in der Füllplatte führen, welche nur durch den Ring 10 a, des Kolbens am Ende des nach innen gerichteten Hubes desselben freigelegt wird, wobei die erwähnten Kanäle und auch die Ventile 41 den Zufluss von Öl aus dem Behälterraum in die wirksame Zone gestatten, wenn in dem letztgenannten Raume eine Undichtheit entsteht.
In Hinblick darauf, dass der Behälter 37 von den in der wirksamen Zone 40 herrschenden Drucken isoliert ist und auch der äussere Ölstrudel im Behälter zufolge der Zentrifugalwirkung nicht neben der Welle 26 fliesst, ist ein Undichtwerden vom Behälter aus entlang der Welle 26 vollständig verhindert.
Die einzige Undichtheit, die von der wirksamen Zone 40 aus möglich ist, wird durch die Kolben in den Behälterraum geführt oder aber vorbei an dem Kolbenventil 22, und nachdem das Ventil und seine Stange 23 in bezug auf das Gehäuse nicht rotieren, kann einer solchen Undichtheit durch Anordnung einer Stopfbüchse im Raum 23 a wirksam begegnet werden.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende : Nachdem der Behälter 37 mit Öl gefüllt ist und die treibende Welle rotiert, wird die Zentrifugalwirkung des Öls die Ventile 41 heben und das Öl selbsttätig die wirksame Zone 40 füllen bzw. die Luft aus demselben austreiben. Angenommen, dass das Steuerventil 22 zurückgezogen ist und die Öffnungen geöffnet sind, laufen die Rollen 12 müssig um die Scheibe und bewegen die Kolben hin und her, wodurch aus einigen Zylindern Öl hinausgepresst und mittels der Kanäle 19 und des Ventilraumes 21 zu andern Zylindern geleitet wird ;
wenn aber das Ventil 22 bewegt wird, welches die Verbindung zwischen den Zylindern steuert, können die Öffnungen 20 nach Bedarf verkleinert werden, um den Widerstand des Ölstromes zu ändern und in dieser Weise stufenweise den hydraulischen Kupplungseffekt zwischen den Wellen 1 und 26 zu bewirken, wobei eine grössere oder kleinere Pressung zwischen den Rollen 12 und der Scheibe 13 erzielt wird, so lange bis schliesslich die Öffnungen 20 völlig verschlossen werden, wobei dann das Fliessen des Ölstromes vollständig unterbunden wird und demzufolge die Kolben an der Scheibe gesperrt bleiben und die angetriebenen und treibenden Wellen nunmehr miteinander rotieren.
Sollte eine Undichtheit von der Presszone 40 aus entstehen, so wird diese selbsttätig bei dem nach innen gerichteten Kolbenhub wettgemacht, u. zw. zufolge des Druckverlustes hinter dem Kolben ; durch die zwangsläufige durch den Hebel 29 ausgeübte nach innen gerichtete Bewegung des Kolbens wird das Ventil 41 geöffnet, und durch den im Behälter herrschenden Zentrifugaldruck wird Öl in die Zylinder hinauf fliessen.
Nachdem das Öl im Behälter schwerer ist als die mit ihm vermengte Luft, wird zufolge der Zentrifugalwirkung die Luft vom Öl getrennt und das Öl an dem Umfang des Behälters liegen, wobei nur reines, von Luft freies Öl in die wirksame Zone treten wird, mit dem Ergebnis, dass das in der wirksamen Zone befindliche Öl frei von Luft und nicht elastisch ist, sondern ein wirksam hydraulischer Eingriff in die Kupplung gewährleistet wird. Bei früheren Anordnungen von Kupplungen wurde das Öl aus den Zylindern in die Hauptmasse des Öls in der Kupplung hinausgetrieben, die Luft blieb ständig mit dem Öl vermengt und trat auch in die Zylinder ein ; erfindungsgemäss wird das Öl erstmalig von im Behälter befindlieher Luft getrennt.
Um diesen Vorteil durch die Zentrifugalwirkung zu erhalten, müssen die Zylinder und das Gehäuse stets mit der treibenden Welle verbunden sein.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist eine zentral angeordnete Nockenscheibe oder Scheiben vorgesehen, bei denen die Kolben um die Nockenscheibe oder Scheiben angeordnet sind ; die Nockenscheiben kann aber auch an der Innenseite der rändlichen Teile des Gehäuses und die Kolben innerhalb der Nockenscheibe vorgesehen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hydraulische Kupplung oder Wechselgetriebe, bei welchem eine treibende Welle vorgesehen ist, die ein Öl enthaltendes Gehäuse trägt, in welchem eine Anzahl von Zylindern mit Kolben vorgesehen ist, welch letztere mit einer Nockenscheibe (13) zusammenwirken, die an einer angetriebenen Welle (26) im Gehäuse sitzt, wodurch während der Drehung der Wellen die Kolben hin und her bewegt werden und einen Ölstrom zwischen den Zylindern durch Kanäle, welche mittels eines Ventils gesteuert werden, hindurchdrücken, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder und die Kanäle eine äussere Druckzone (40) bilden, welche im Gehäuse durch die Kolben von einer inneren, die Nockenscheibe und die angetriebenen Wellen enthaltenden Behälterzone (. 37) getrennt ist.