AT163353B - Stufenlos regelbare Kolbenpumpe bzw. stufenlos regelbares Getriebe - Google Patents

Description

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  Stufenlos regelbare Kolbenpumpe bzw. stufenlos regelbares Getriebe 
Die Erfindung betrifft eine stufenlos regelbare
Kolbenpumpe bzw. ein stufenlos regelbares Ge- triebe mit längs einer Kegelfläche angeordneten
Zylindern sowie Kolben, deren Köpfe längs einer radial verschiebbaren Hohlkegelfläche gleiten. 



   Es ist an sich bekannt, dass durch Zusammen- wirken eines exzentrisch gelagerten Hohlkegels mit zur Antriebsachse parallel angeordneten und rotierenden Zylindern eine hin-und hergehende
Kolbenbewegung erzielt werden kann. Der
Nachteil dieser Anordnung ist der, dass zur
Kolbenrückbewegung entweder Federn oder
Gegenkegel angeordnet werden müssen, was meist zu konstruktiven Schwierigkeiten führt. Ausser- dem treten bei dieser Konstruktion erhebliche Normalkräfte in der Kolbenführung auf, wodurch grosse Reibungsverluste entstehen. Man ist daher dazu übergegangen eine kegelförmige Zylinderanordnung zu wählen, die diese Nachteile beseitigt. Durch die Masse der Kolben werden nun so grosse Fliehkräfte erzeugt, die selbsttätig eine Kolbenrückführung bewirken.

   Anderseits aber ergeben sich bei dieser Konstruktion besondere
Schwierigkeiten hinsichtlich der Kraftübertragung vom Hohlkegel auf den Kolbenkopf. 



   Die erfindungsgemässe Konstruktion besteht darin, dass die Kraftübertragung vom Hohlkegel auf den Kolbenkopf durch Kugeln erfolgt, wobei die ausserhalb des Kolbenkopfmittelpunktes liegenden Kugeln in Ausnehmungen bzw. Käfigen, die eine seitliche Bewegung der Kugeln zulassen, geführt sind und dadurch die Berührungspunkte der genannten Kugeln immer auf der Kegelerzeugenden des verstellbaren Hohlkegelstumpfes liegen. Die Anordnung der Kugeln ist somit so gewählt, dass ihre Bewegungen exakt den geometrischen Bedingungen entsprechen. Das Fortschrittliche an der Erfindung ist die Erreichung hoher Kolbendrücke und grosser Drehzahlen bei geringsten Reibungsverlusten. 



   In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 stellt einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Pumpe dar, Fig. 2 eine Teilansicht in der Richtung des Pfeiles der Fig. 1 gesehen, Fig. 3 und 4 stellen eine Detailkonstruktion in Auf-und Kreuzriss dar. 



   In Fig. 1 und 2 ist 1 der rotierende Zylinderkörper, 2 ist die Antriebswelle, 3 sind die Pumpenkolben, 4 ist eine hammerartige Erweiterung des 
Kolbens, die den Kolbenkopf bildet, 5 ist ein senkrecht zur Drehachse verstellbarer Hohl- kegelstumpf, 6 ist eine ringförmige Lagerung mittels welcher der Hohlkegelstumpf in seiner
Exzentrizität e verstellt werden kann, 7 ist das
Pumpengehäuse. 



   Die an sich bekannte Wirkungsweise sei kurz beschrieben. Das Zylindergehäuse 1 wird mittels der Welle 2 in Drehung versetzt. Dreht sich gleichzeitig der exzentrisch gelagerte Hohlkegel- stumpf, so ist dadurch eine Kolbenbewegung bedingt. Die Rückbewegung der Kolben erfolgt bei kegeliger Zylinderanordnung durch die Fliehkraft, die durch die Drehzahl und Kolbenmasse bestimmt ist. Da die Exzentrizität kontinuierlich verstellbar ist, ist auch damit das Hubvolumen kontinuierlich verstellbar. Wird ein zweites, gleichartiges System angewendet, welches die Druckflüssigkeit oder das komprimierte Gas zur Erzeugung einer drehenden Bewegung benutzt, dann stellen beide Systeme in sich vereint ein stufenlos regelbares Getriebe dar. 



   Für sehr schnell laufende Pumpen und Getriebe ist, wie schon erwähnt der Kräfteübertragung vom Hohlkegel 5 auf die Pumpenkolben durch zweckentsprechende Konstruktionen Rechnung zu tragen und stellt die   erfindungsgemässe   Konstruktion eine solche Bauart dar. Die Kolbenkopffläche F (Fig. 2) kann sich nur in einer Linie mit der Erzeugenden des Hohlkegels berühren. Infolge der exzentrischen Kegelstumpfanordnung müsste die Berührungslinie von der Fläche F während einer Umdrehung ihre relative Lage gegenüber der   Kegelerzeugenden   ändern   (Winkel 7),   was eine drehbare Lagerung des Kolbenkopfes 4 voraussetzen würde. Nun sollen aber die Pumpenkolben möglichst in Prismen starr geführt werden und der Kolbenkopf 4 und der Kolben 3 sollen aus einem Stück hergestellt sein.

   Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Konstruktion trägt diesen Bedingungen Rechnung. 4 ist der Kolbenkopf, 8 ist eine Kugel, die im Mittelpunkt der Kolbenkopfberührungsfläche angeordnet ist. Die seitlich angeordneten Kugeln 9 und 10 sind in einem Käfig 11 in Schlitzen 12 und 13 so   geführt,   dass die Kugeln 9 und 10 seitliche Bewegungen durchführen können, u. zw. bewegen sie sich um den Winker, so dass die drei Berührungspunkte der Kugeln   8,   9 und 10 immer auf einer Kegelerzeugenden liegen. Ausser den Kugeln 9 und 10 

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 können noch mehrere Kugeln in radialer Richtung in ähnlichen Schlitzen so geführt werden, dass ihre seitliche Auslenkung um den Winkel   y   möglich ist.

   Diese Konstruktion gestattet die Zulassung sehr hoher Drehzahlen und sehr grosser Kraft- übertragungen bei geringsten Reibungsverlusten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Stufenlos regelbare Kolbenpumpen bzw. stufen- los regelbares Getriebe mit längs einer Kegelfläche angeordneten Zylindern sowie Kolben, deren Köpfe längs einer radial verschiebbaren Hohlkegelfläche gleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung vom Hohlkegel auf den Kolbenkopf durch Kugeln (8, 9 und 10) erfolgt, wobei die ausserhalb des Kolbenkopfmittelpunktes liegenden Kugeln in Ausnehmungen bzw. Käfigen, die eine seitliche Bewegung der Kugeln zulassen, geführt sind und dadurch die Berührungspunkte der genannten Kugeln immer auf der Kegelerzeugenden des verstellbaren Hohlkegelstumpfes liegen.