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Stufenlos regelbares F Lüssigkeltsge1. riebE'
Die Erfindung betrifft ein stufenlos regelbares Flüssigkeitsgetriebe mit einer hydraulischen, mehrzy- lindrigen Radialkolbenpumpe und einem mit dieser in einen geschlossenen Stromkreis geschalteten hy- draulischen, mehrzylindrigen Radialkolbenmotor, bei dem Pumpe und Motor zwei Exzenter hydraulisch verdrehen, wobei An- und Abtriebswelle konzentrisch angeordnet sind und das Übersetzungsverhältnis durch gewählte Exzentrizität der Exzenter bestimmt wird.
-Solche Getriebe sind bekannt, doch weisen diese bekannten Getriebe einen sehr komplizierten Auf- bau auf und sind daher sehr kostspielig und darüber hinaus störungsanfällig. Weiters weisen die bekannten
Getriebe den Nachteil auf, dass sie bei einer Übersetzung von 1 : 1, also im"direkten Gang"mit relativ hohen inneren Verlusten zufolge Reibung und Wirbelbildung des umlaufenden hydraulischen Mediums be- haftet sind. Ferner treten bei den bekannten Getrieben durch zahlreiche Lagerstellen hohe Leckölverluste auf.
Das erfindungsgemässe Getriebe vermeidet nun diese Nachteile und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben über Kurbeln mit der Antriebswelle bzw. mit dem Gehäuse verbunden sind, damit die auftre- tenden Schwingungen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ausgeglichen werden und dass die beiden Exzenter einstückig ausgeführt sind.
Dadurch wird erreicht, dass bei einem Übersetzungsverhältnis 1 : 1, bei dem die Zylinder des Radialkolbenmotors konzentrisch eingestellt sind, der von der Pumpe kommende Flüssigkeitsstrom gehemmt ist, so dass vom rotierenden Zylinderstern der Pumpe der äussere Exzenter und damit die Abtriebswelle mitgenommen wird. Bei dieser Getriebestellung findet also überhaupt kein Flüssigkeitsumlauf statt. Durch die einstückige Ausführung der beiden Exzenter werden ausserdem die Leckölverluste vermieden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt ; Fig. l stellt einen Längsschnitt dar und Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. l.
Von der Antriebswelle 1 wird eine Scheibe 3 angetrieben, auf der mehrere in Axialrichtung abstehende Kurbelzapfen 15 angeordnet sind. Auf den Kurbelzapfen 15 sind die Kolben 4 der Pumpen P angelenkt, die im Zylinderstern 5 geführt sind. Der Zylinderstern 5 ist drehbar auf einem verstellbaren äusseren Exzenter 6 gelagert und besitzt zwei voneinander getrennte Umlaufkanäle 14, die mit entsprechenden Kanälen des Motoraggregates M verbunden sind. Mit dem äusseren Exzenter 6 ist einstückig ein weiterer Exzenter 6a vorgesehen, dessen grösste Exzentrizität diametral der des Exzenters 6 gegenüberliegt. Die beiden Exzenter 6 und 6a sind somit um 1800 gegeneinander verdreht angeordnet. Auf dem äusseren Exzenter 6a ist nun der Zylinderstern 5a des Radialkolbenmotors M gelagert, in dem die Kolben 4a geführt sind.
Diese Kolben sind über Kurbelzapfen mit dem feststehenden Gehäuse 7 verbunden.
Die beiden äusseren, ein Stuck bildenden Exzenter 6 und 6a sind nun auf einer Verstelleinrichtung angeordnet, die es ermöglicht, entweder den Exzenter 6 oder den Exzenter 6a in eine zentrische Lage zu bringen bzw. deren beide Exzentrizitäten zu verändern. Und zwar soll diese Verschiebung der äusseren Exzenter auf einer Geraden und nicht auf einem Kreisbogen erfolgen, um die einzelnen Steuerpunkte der jeweils gegenüberliegenden Zylinder von Pumpe und Motor genau einzuhalten. Dies wird nun dadurch erreicht, dass die beiden äusseren Exzenter 6 und 6a auf zwei ineinanderliegenden Exzentern 8,9 sitzen, wobei die Exzenterhülse 8 und der innere Exzenter 9 die gleiche Exzentrizität, jedoch gegeneinander gerichtet, aufweisen. Werden nun diese beiden inneren Exzenter gleichzeitig gegeneinander verschwenkt, so wandert der resultierende Exzenterpunkt auf einer Geraden.
Diese gegensinnige Verdrehung der Exzenterhülse 8 und des inneren Exzenters 9 geschieht durch eine hydraulische Regeleinrichtung, die im wesentlichen aus zwei oder mehreren diametral gegenüberliegen-
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den, an den äusseren Exzentern 6,6a befestigten Zylindern 10 und darin befindlichen Kolben 12 besteht, wobei die beiden Kolben durch einen Rahmen 16 miteinander verbunden sind, an dem wieder Zugstan- gen 16 angreifen, die anderseits mit Hebeln 11,17 in Verbindung stehen, die an der Exzenterhülse 8 und an dem inneren Exzenter 9 starr befestigt sind. Gesteuert werden die Kolben von einem eingebauten
Steuerschieber, der über ein axiales Gestänge von aussen beeinflusst wird.
Die Kolben wirken gleichzeitig als Gegengewicht zu den exzentrischen Zylindersternen, so dass das
Getriebe im Betrieb ausgewuchtet ist. Demselben Zweck dienen die Gegengewichte 20,21, die eine dy- namische Auswuchtung ermöglichen.
Ferner ist an der Abtriebswelle 2 ein Hebel angeordnet, der über ein Verbindungsstück mit dem
Steuerzylinder 10 verbunden ist, von welchem er das übertragene Drehmoment erhält.
Die Funktion des erfindungsgemässen Getriebes ist nun die folgende : Bei Leerlauf wird der äussere Ex- zenter 6 so verstellt, dass der Zylinderstern der Pumpe sich in zentrischer Stellung befindet. Dadurch fin- det bei der Rotation des Zylindersternes der Pumpe überhaupt keine axiale Kolbenbewegung statt, so dass die Anlage in Ruhe verbleibt. Durch gegensinnige Verstellung der beiden Exzenter 8 und 9 mit der hy- draulischen Verstelleinrichtung wird der Zylinderstern 5 aus der Mitte herausbewegt. Da die rotierende
Antriebswelle über die Kolben den Zylinderstern in Rotation versetzt, führt nun jeder Zylinder eine Re- lativbewegung zu den rotierenden Kolben aus. Dadurch gerät die in den Zylindern eingeschlossene FlUs- sigkeitsmenge in Bewegung und überträgt die entstehenden Drücke auf den Zylinderstern des Radialkolbenmotors.
Dadurch werden die Kolben des Motoraggregates in radialer Richtung bewegt und unterstützen zufolge der exzentrischen Lagerung des Zylindersternes eine Rotationsbewegung des äusseren Exzenters 6a, weil die Kolben mit dem feststehenden Gehäuse verbunden sind und demnach nicht mitrotieren können.
Da die von den Zylindern des Motors aufgenommene Flüssigkeitsmenge auf Grund der verschiedenen
Exzentrizitäten der Zylindersterne von Pumpe und Motor geringer ist als diejenige Flüssigkeitsmenge, welche die Pumpe bei feststehendem äusserem Exzenter 6 liefern würde, muss der äussere Exzenter 6 entsprechend der Differenz zwischen aufgenommener und theoretisch gelieferter Flüssigkeitsmenge sich mitdrehen.
Je grösser die vom Motor aufgenommene Flüssigkeitsmenge ist, umso geringer wird demnach die Rotation des äusseren Exzenters 6 und damit auch die Drehzahl der Abtriebswelle. Wird nun die Exzentrizität des äusseren Exzenters 6a des Motors Null, so kann überhaupt keine Flüssigkeit an den Motor geliefert werden, weshalb der Exzenter 6 die volle Drehzahl des Zylindersternes 6 mitmachen muss.
Bei der Übersetzung ins Schnelle ist der Exzenter 6 so weit verstellt, dass zufolge der einstückigen Ausführung mit dem Exzenter 6a der Exzenter 6 über die Mitte auf die entgegengesetzte Seite herausgeschoben wird und auf dieser Seite exzentrisch läuft. Es wird nun auf der Motorseite Öl gepumpt und der Pumpe zugeführt, die den Exzenter 6 und damit die Abtriebswelle um diese Flüssigkeitsmenge schneller dreht. Bei dem Rückwärtsgang ist der Vorgang umgekehrt.
Es ist auch möglich, durch entsprechende Verstellung der äusseren Exzenter, diese zu einer Rotation zu bringen, die der Drehrichtung der Antriebswelle entgegengerichtet ist.
Die gegenständliche Ausführungsform ist lediglich als Beispiel gedacht. Es ist ohne weiteres möglich, Abänderung in den konstruktiven Details durchzuführen, ohne dass dies den Rahmen der Erfindung verlassen würde.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stufenlos regelbares Flüssigkeitsgetriebe mit einer hydraulischen, mehrzylindrigen Radialkolbenpumpe und einem mit dieser in einen geschlossenen Stromkreis geschalteten hydraulischen, mehrzylindrigen Radialkolbenmotor, bei welchem Pumpe und Motor zwei Exzenter hydraulisch verdrehen, wobei Anund Abtriebswelle konzentrisch angeordnet sind und das Übersetzungsverhältnis durch gewählte Exzentrizität der Exzenter bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (4,4a) über Kurbeln (15) mit der Antriebswelle bzw. mit dem Gehäuse verbunden sind, damit die auftretenden Schwingungen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ausgeglichen werden, und dass die beiden Exzenter (6,6a) einstückig ausgeführt sind.