Sternzylinderkolbenmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Stern zylinderkolbenmaschine, die als Pumpe oder als Motor oder als Pumpen- bezw. Motorteil eines Flüssigkeitsgetriebes verwendet werden kann. Es sind Sternzylinderkolbenmaschi- nen dieser Art mit mehreren gleichachsig zusammengeschlossenen Zylindersternen be kannt, deren aussen beaufschlagte Kolben durch in der Sternmitte angeordnete Mittel in Hubbewegung versetzt werden,
wobei die in Achsenrichtung nebeneinanderliegenden Zylinder verschiedener Sterne je durch eine Leitung untereinander verbunden sind. Auch die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine derartige Maschine. Sie besteht darin, dass auf einem Zentralteil voneinander ge trennte, je für den Antrieb der Kolben eines Kolbensternes vorgesehene Nockenwalzen im Winkel zueinander verstellbar befestigt sind. Diese Verstellung dient dem Zweck, das resultierende Hubvolumen des Sternaggre gates stetig zu verändern.
Die Erfindung bietet die vorteilhafte Möglichkeit, zum An trieb der Kolben Nockenwalzen zu verwen den, die mindestens zwei drehsymmetrisch zueinander angeordnete Erhöhungen besitzen, so dass sich ein vollständiger Ausgleich der von den Kolben auf den Zentralteil ausgeüb ten Reaktionskräfte ergibt. Bildet letzterer eine Welle, so ist diese somit von Querkräf ten entlastet und kann daher auch bei hohen Drehzahlen in Wälzlagern von kleinen Ab messungen gelagert werden.
Das bedeutet einen erheblichen Fort schritt gegenüber bekannten Maschinen. Denn bei diesen werden zum Zweck der Regelung des Hubvolumens die Kolben sämtlicher Zy lindersterne durch eine gemeinsame Exzen- terbuchse angetrieben, die auf einem Exzen- terzapfen einer Welle verdrehbar gelagert ist. Durch Verdrehen der Exzenterbuchse ändert sich der Kolbenhub und damit das Hub volumen.
Jedoch erfahren die Lager der Ex zenterwelle eine sehr hohe Belastung, welche die Leistungsfähigkeit der Maschine begrenzt und insbesondere die Anwendung hoher Dreh zahlen ausschliesst.
An sich ist es zwar bekannt, die Kolben ; durch eine in der Sternmitte angeordnete ovale Nockenwalze in Hubbewegung zu ver setzen und dadurch die Entlastung der An triebswelle von Querkräften zu erreichen. Bei der betreffenden bekannten Maschine ist jedoch nicht die Möglichkeit einer stetigen Regelung des Hubvolumens gegeben.
Bei Sternkolbenmaschinen entsteht, im Zylinderstern zwischen den im Winkel zu einander stehenden Zylindern erheblicher toter Raum. Anderseits beansprucht bei ihnen die Unterbringung der Steuereinrichtung be trächtlichen Raum ausserhalb des Zylinder sternes, insbesondere wenn an Stelle von Einzelsteuerorganen ein gemeinsamer zylin- derförmiger Drehschieber auf der Welle neben dem Zylinderstern angebracht wird.
Weniger Raum beansprucht eine ebene Sehie- berplatte. Diese bereitet namentlich bei hohen Drücken, hohen Drehzahlen und grossen Für ; dermengen Schwierigkeiten, vor allem hin sichtlich der Abdichtung. Ausserdem haben Schieberplatten und gemeinsame Drehschie ber den Nachteil, dass sich die genauen Off nungs- und Schliesszeiten schwer ermitteln ; und nach Fertigstellung der Maschine kaum oder überhaupt nicht einregeln lassen.
Einzel ventile dichten zwar gut ab, wenn sie als Tellerventile ausgeführt werden, aber sie be dingen erheblichen konstruktiven Aufwand und führen vor allem bei grossen Förder geschwindigkeiten und Fördermengen zu Wirbelbildungen und Schlägen in dem zu fördernden Stoff und damit zu Wirkungs gradverlusten.
Diese Nachteile können durch Verwen dung von entsprechenden Gruppen- bezw. Einzeldrehschiebern vermieden werden. Diese können in mannigfaltiger Form ausgeführt und in der Maschine untergebracht werden.
Es kann für jedes Zylinderpaar bezw. für jede zusammengeschlossene Zylinderreihe ein Drehschieber vorgesehen werden, der bei der Drehung einmal nach der Ansaugleitung und dann nach der Druckförderleitung öffnet und schliesst. Er kann im Zylinderkopf mit seiner Achse quer zur Zylinderachse oder parallel neben dem Zylinder angebracht werden. Er kann aber auch als sich drehende Zylinder buchse, in der der Kolben läuft, ausgeführt erden. Anderseits ist es möglich. in jede zu einem Zylinderpaar oder einer Zylinderreihe füh rende Ansaugleitung und Druckförderleitung je einen Drehschieber einzubauen. Dieser kann wieder mit seiner Achse parallel oder quer zur Maschinenachse liegen.
Im Hinblick auf die baulichen Verhält nisse der Maschine ist es zweckmässig, die Drehschieber parallel zur Maschinenachse an zuordnen und hierfür den Raum zwischen den sternförmig zueinander angeordneten Zylin dern auszunutzen. Vorzugsweise liegen die Drehschieber parallel zur Maschinenachse in diesem Raum als Endstelle der zu den Zy lindern führenden Ansaugleitungen und Druckförderleitungen.
Um die Zahl der Drehschieber in mässigen Grenzen zu halten, bedient zweckmässig jeder Drehschieber nicht nur einen Zylinder der Sternanordnung, sondern die beiden in ITm- fangsriehtung neben ihm befindlichen Zylin der derart, dass in den Räumen zwischen den Zylindern bei gerader Zylinderzahl abwech selnd ein Drehschieber der Ansaugleitung und ein solcher der Druckförderleitung sich befinden.
Wenn die Zylinderzahl im Stern ungerade ist, muss in y einem Zylinderzwi- sehenraum sowohl eine Ansaugleitung mit Drehschieber wie eine Druckförderleitung mit Drehschieber untergebracht werden.
Bei dieser Ausführung lassen sich, wie in der Zeichnung gezeigt, auch die Verbin dungsleitungen zwischen den Drehschiebern und den Zylindern dadurch in besonders ein facher UTeise herstellen, dass das Zylinder gehäuse mit einem vollkreisförmigen, alle Zylinder umfassenden, gleichachsig zur Ma schinenachse angeordneten Ringspalt ver sehen wird, der nach aussen durch einen seit lichen Gehäusedeckel abgedichtet und durch die Drehschieber in einzelne, voneinander ab- gedichtete Zylinderkopfräume unterteilt wird.
Der Antrieb der Drehschieber känn durch Zahnräder, Kette oder Riemen von einer Welle der Maschine her erfolgen. Vorteilhaft geschieht er jedoch in besonders einfacher und zuverlässiger Weise durch ein Ring pleuel, das auf einem mit der Welle umlau- lenden Exzenter gelagert ist und an allen Drehschiebern angebrachte Kurbelarme glei cher Exzentrizität erfasst. Die Kurbelarm lager im Ringpleuel und das Mittellager des Ringpleuels haben dabei voneinander die glei chen Entfernungen wie die Drehschieber achsen und die Achse der Welle.
Das exzentrische Lager des Ringpleuels auf der Welle behält, wenn die Nockenwalzen zum Zwecke der stufenlosen Regelung des Hubvolumens gegeneinander verdreht wer den, seine Stellung bei. Die Offnungs- und Schliesszeiten der Drehschieber bleiben also bei besagter Regelung unabhängig von den Nockenachslagen der Nockenwalzen bestehen.
Die Drehschieber können besondere, in das Maschinengehäuse eingesetzte Laufbuch sen erhalten. Dadurch ist es möglich, die Steueröffnungen genauer herziiste.llen als sie sich durch den gemeinsamen Ringspalt er geben. Auch gestatten diese Buchsen, die Öffnungs- und Schliesszeiten für jeden Dreh schieber auch nach dem Zusammenbau der Maschine nach Bedarf zu ändern.
Die Offnungs- und Schliesszeiten können bei jedem Drehschieber weiterhin dadurch einstellbar gehalten werden, da.ss die erwähn ten Kurbelarme an die Drehschieber nicht un verrückbar fest, sondern mit nach Bedarf veränderbarer Winkelstellung angeschlossen werden.
Schliesslich lassen sich die Steuerzeiten auch insgesamt dadurch vor- und zurückver legen, dass die Stellung des erwähnten Ex zenters auf der Welle im Verhältnis zu den Nockenachslagen der Nockenwalzen nach Be darf verstellt wird.
Die vorliegende Erfindung eignet sich be sonders zum Aufbau von Flüssigkeitsgetrie ben, die aus einem Flüssigkeitsmotor und einer diesen Motor speisenden Pumpe beste hen, wobei das Hubvolumen der Pumpe, des Motors oder beider stetig regelbar ist.
Die den Hauptvorzug der Flüssigkeits getriebe bildende stufenlose Drehzahlrege lung wird dabei trotz des durch die Nocken walzen bedingten unveränderlichen Hubes da durch erreicht, dass in der Pumpe oder im Motor oder auch in beiden zwei Zylinder sterne oder Zylindersternmehrheiten gleich achsig so zusammengeschaltet werden, dass je die beiden achsial nebeneinanderliegenden Zy linder durch. eine Leitung verbunden sind, so dass die einander entsprechenden Kolben der beiden zum Paar zusammengeschalteten Zy- lindersternanordnungen je auf eine gemein same Leitung arbeiten.
Es genügt, wenn hier bei nicht jeder dieser Zylinder ein eigenes Einlasssteuerorgan und ein eigenes Auslass- steuerorgan erhält, sondern nur ihre gemein same Leitung durch eine Steuereinrichtung bedient wird.
Die Nockenwalzen der beiden zum Paar zusammengeschalteten Zylinder sternanordnungen werden dabei mit einer Welle bewegungsschlüssig verbunden, können aber durch eine an sich beliebig gestaltete Regelungsvorrichtung gegeneinander verdreht werden, so dass sich eine beliebige, einstell bare Phasenverschiebung und Phasenumkeh rung in der Hubbewegung der Kolben der beiden Zylindersternanordnungen ergibt, was zum Beispiel, wie an sich bekannt ist, zu einer stufenlos veränderbaren und umkehr baren Gesamtförderung führt.
In einzelnen in der beiliegenden Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispielen sitzt zum Zwecke der stufenlosen Drehzahl regelung auf der Maschinenwelle in Längs nuten achsial verschiebbar ein Regelungsrohr. Dieses trägt auf seiner Aussenseite einerseits schraubenförmig gewundene Nuten im einen Drehsinn, in die die mit entsprechenden Zü gen versehene Nockenwalze des einen Zylin dersternes eingeschoben ist, und anderseits schraubenförmig gewundene Nuten im andern Drehsinn, in die die Nockenwalze des andern Zylindersternes eingeschoben ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind ver schiedene Ausführungsbeispiele der Erfin dung veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Achsialschnitt durch eine als Pumpe oder Motor arbeitende Sternmaschine, Fig. 2 in der obern Hälfte den Schnitt nach der Linie A-b' und in der untern Hälfte den Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine als Pumpe oder Motor arbeitende Kolbenmaschine mit einer abgeänderten Steuerung,
Fig. 4 den Schnitt nach der Linie E-F der Fig. 3, Fig. 5 den Schnitt nach der Linie C-H der Fig. 3, Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Flüs sigkeitsgetriebe mit gemäss den Fig. 1 und 2 ausgeführten Sternzylindereinheiten, Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Flüs sigkeitsgetriebe mit gemäss Fis.
1 und 2 aus geführten Sternzylindereinheiten und geteil ter Leistungsübertragung, Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein Flüs sigkeitsgetriebe mit gemäss Fig. 3 bis 5 aus geführten Sternzylindereinheiten und still stehendem Gehäuse, Fig. 9 den Schnitt nach der Linie J-K der Fig. 8 und Fig. 10 einen Längsschnitt durch ein Flüssigkeitsgetriebe mit den Fig. 3 bis 5 ent sprechend ausgeführten Einheiten und geteil ter Leistungsübertragung, wobei das Ge häuse umläuft.
Die in Fig. 1 und 2 veranschaulichte, als Motor oder Pumpe wirkende Maschine ent hält zwei Zylindersterne. Auf der Welle 1 sitzt mit Innenlängsnuten achsial verschieb bar das Regelungsrohr 2. Dieses ist auf der Aussenseite mit schraubenförmig gewundenen Nuten von beispielsweise 45 Drall versehen, in die die eine Nockenwalze 3 eingreift, und ist mit gleichen Nuten von entgegengesetz tem Drehsinn für die andere Nocken-walze 4 versehen.
Die beiden Nockenwalzen 3 und 4 sind im Sternzylindergehäuse drehbar, aber achsial unverschiebbar gelagert. Diese Lager können verhältnismässig leicht ausgeführt sein, da. sie nur eine sehr geringe Querkraft aufzunehmen haben. Eine achsiale Verschie bung des Regelungsrohres 2 gegenüber den Nocken walzen ruft deren gegenseitige Ver drehung hervor.
Die achsiale Verschiebung des Regelungsrohres wird über einen i4luffen- ring 12 bewerkstelligt, der auf einem Bund der Welle 1 drehbar, aber unversehiebbar sitzt. Die Kolben 5 sind mit Kolbenbolzen 6 versehen, die beiderseits je eine Laufrolle 7 tragen. Die Kolbenbolzen werden an ihren Enden von Federringen 8 umfasst, die die Kolben an die Nockenwalzen drücken und die gleiche Umfangsform wie letztere haben.
Je zwei im Zylindergehäuse 10 achsial neben einander angeordnete Zylinder stehen durch eine Leitung 9, die von der aus Ventilen ge bildeten Steuerung 11 bedient wird, in Ver bindung. Der Zusammenschluss der einzelnen Ansang- und Druckförderleitungen zu einer gemeinsamen Ansaugleitung und einer ge meinsamen Druckförderleitung und die Or gane zur Betätigung der Ventileinrichtung sind in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt.
Die beiden Nockenwalzen 3 und 4 haben elliptischen Querschnitt. Verwendet man statt dessen eine Nockenwalze mit einem Quer schnitt, welcher über den Umfang gleich mässig verteilt drei Erhöhungen und Vertie fungen ergibt, so erfährt jeder Kolben bei einem Umlauf der Welle nicht nur zwei, son dern drei Hin- und Herbewegungen. Man er hält daher allein durch Verwendung einer i@lehrfachnoekenwalze an Stelle der ellip tischen Doppelnoekenwalze eine entsprechend vergrösserte Fördermenge bei derselben Dreh zahl, oder man kann mit einer geringeren Drehzahl dieselbe Fördermenge erreichen, was eine leichte Anpassung an verschiedene Arbeitsbedingungen gestattet.
Diese Symme trie der Nockenwalzen ergibt nicht nur eine Entlastung der Wellenlager, sondern gewähr leistet auch einen für hohe Drehzahlen wich tigen statischen und dynamischen Massenaus gleich. In den Ansang- und Druclzleitungen ergibt sich bei gleicher Fördermenge dieselbe Gleichmässigkeit der Gesamtförderung, die eilte Pumpe mit gleicher Zylinderzahl im Stern bei Antrieb durch eine gewöhnliche Kurbelwelle erfahren würde, bei welcher auf jede Umdrehung nur ein Kolben-Hin- und Hergang entfällt.
Zur Herbeiführung einer Übersetzung können bei gleicher Bemessung der Pumpen fördermenge und des Motorschluckvermögens Pumpenteil und Motorteil Nockenwalzen mit verschiedener Nockenzahl haben.
Bei der in den Fig. 3 bis 5 veranschau lichten Ausführungsform der Sternzylinder maschine ist das Pumpengehäuse 10 mit einem Ringspalt 9 versehen, der an den Stirn seiten nach aussen durch einen seitlichen Ge häusedeckel 10' abgeschlossen und durch achsparallel in die Kolbenzwischenräume ein gesetzte Drehschieber 11 in sieben Zylinder kopfräume unterteilt ist.
Die Drehschieber befinden sich an den Endstellen einer An saugleitung oder einer Druckförderleitung. Es führt bis auf eine Ausnahme in jeden Winkel zwischen zwei im Stern benachbar- len Kolben entweder eine Ansaugleitung oder , eine Druckförderleitung. Lediglich in einem Kolbenzwischenraum sind wegen der darge stellten ungeraden Kolbenzahl im Stern so wohl eine Ansaugleitung wie eine Druck förderleitung untergebracht.
An dieser Stelle ist der Raum im Ringspalt zwischen den Drehschiebern durch eine Abdichtung ver schlossen. Bei Anwendung der oben erwähn ten Laufbuchsen für die Drehschieber ergibt sich diese Abdichtung von selbst.
Die Drehschieber ragen mit Kurbelarmen 11' durch den seitlichen Gehäusedeckel hin durch. Diese Kurbelarme haben sämtlich die gleiche Exzentrizität wie der auf der Welle 1 mittelbar drehfest angebrachte Exzenter 14, auf dem das Ringpleuel 13 gelagert ist. Der Exzenter 14 sitzt in Längsnuten auf dem verschiebbaren Regelungsrohr 2. Das Ring pleuel ersetzt gewissermassen Kuppelstangen, welche die Drehschieber einzeln mit der Welle 1 kuppeln würden. Es versetzt daher die Drehschieber in Umlauf, und zwar synchron zum Umlauf der Welle 1.
Da die im Ausführungsbeispiel einge- zeichnete Doppelnockenwalze ein doppeltes Steuerspiel je Umdrehung der Welle erfor dert, der Exzenter 14 aber nur eine Umdre hung der Drehschieber je Umdrehung der Welle ergibt, sind die Drehschieber 11 mit je zwei sich auf 180 gegenüberliegenden Steueröffnungen 11a versehen.
Das hat die Wirkung, dass jeder Zylinder über einen Kurbelwinkel von etwa 90 zum Beispiel an die ihm zugeordnete Saugleitung angeschlos sen bleibt, für die folgenden 90 von der Saugleitung abgetrennt wird, über den an schliessenden Kurbelwinkel von 90 aber wie der mit ihr verbunden wird, um alsdann die restlichen 90 wieder von der Saugleitung ge trennt zu werden. Entsprechendes gilt für den Anschluss an die Druckleitung.
In Fig. 4 nehmen die beiden elliptischen Walzen 3 und 4 nicht die Grundstellung für die höchste Fördermenge ein, sondern sind zueinander zum Zwecke der Verringerung der Förder menge verdreht. Würden sie sich beide in der Grundstellung befinden, einander also decken, so würde der Kolben, der sich in der Mitte des linken obern Quadranten befindet, gerade den äussern Totpunkt durchlaufen.
Dem entspricht es, dass von den beiden die sen Kolben zugeordneten Schiebern sich der eine gerade öffnet, während der andere gerade geschlossen wurde. Bei Verwendung einer Dreifachnockenwalze müssen die Drehschie ber je drei auf je 120 verteilte Steueröff nungen erhalten. Bei Verwendung einer Vier fachnockenwalze können statt Drehschieber mit je vier Öffnungen solche mit zwei Öff nungen verwendet werden.
Dann ist der Ex zenter 14 nicht drehfest auf der Welle 1 an zubringen, sondern drehbar, und es muss ihm durch ein Zahnradvorgelege eine entspre chende zusätzliche Drehung gegenüber der Welle erteilt werden. Die Zusammenfassung der einzelnen Ansaugleitungen und Druck- förderleitungen kann in der aus Fig. 9 er sichtlichen, später erläuterten Weise erfolgen.
Die veranschaulichte Schiebersteuerung zeichnet sieh dadurch aus, dass sie gute Ab dichtung und leichte Einstellung ermöglicht, geringe Strömungswiderstände ergibt und zu einer gedrängten und billigen Bauart führt, bei welcher der vorhandene tote Raum ausgenutzt wird. Dieser gestattet es, die Drehschieber 11 so zu bemessen, da.ss der Querschnitt der Steueröffnung grösser wird als die zugehörigen Kolbenflächen. Auch der Antrieb der Drehschieber durch das Ring pleuel ist einfach, billig, zuverlässig und raumsparend.
Flüssigkeitsgetriebe gemäss der Erfindung können so gebaut werden, dass die Leistung der Antriebsmaschine in der Pumpe insge samt in einen Flüssigkeitskraftstrom umge wandelt wird, der dem Flüssigkeitsmotor zu geführt wird und diesen antreibt. Hierfür sind in den Fig. 6 und 8 Ausführungsbei spiele dargestellt, wobei im einen Falle die Nockenwalzen stillstehen und die Zylinder gehäuse umlaufen, im andern Falle aber um gekehrt die Nockenwalzen umlaufen, wäh rend die Gehäuse stillstehen.
Es wäre jedoch auch möglich, bei einer der beiden Sternzylindermaschinen des Flüs sigkeitsgetriebes die Noekenwalzen und bei der andern das Gehäuse umlaufen zu lassen.
Bei dem in Fig. 6 veranschaulichten Flüssigkeitsgetriebe sind die Zylindergehäuse 10 und 11 der Pumpe und des Motors als um laufende Gehäuse ausgeführt. Das Pumpen gehäuse 10 ist an die Antriebswelle 1, das Motorgehäuse 11 an die Abtriebswelle 20 angeschlossen. Zwischen Pumpe und Motor steht starr im Getriebe der Verbindungs schaft 12, der einen relativ zu den erwähn ten Gehäusen sich drehenden Drehschieber bildet. Er ragt auf der einen Seite mit einem Stumpf 13 in die Pumpe hinein. Auf diesem sitzt in Längsnuten verschiebbar das Rege lungsrohr 2, auf dessen gegenläufigen Schrau bennuten die Nockenwalzen 3 und 4 der bei den Zylindersterne der Pumpe aufgeschoben sind.
Auf der andern Seite ragt der Ver bindungsschaft 12 mit der mit ihm fest ver bundenen Nockenwalze 14 in den 3lotor hin ein. Die Kolben 5 tragen Kolbenbolzen 6, die beiderseits mit Laufrollen 7 versehen sind und an ihren Enden von Federringen 8 umfasst werden.
Jedes Paar achsial neben einander befindlicher Kolben in Pumpe und
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Motor <SEP> ist <SEP> durch <SEP> eine <SEP> Leitung <SEP> 9 <SEP> verbunden.
<tb> die <SEP> eine <SEP> Offnuno- <SEP> zum <SEP> Verbindungsschaft <SEP> 12
<tb> hin <SEP> hat. <SEP> Der <SEP> Verbindungsschaft.
<SEP> vermittelt
<tb> den <SEP> Flüssigkeitsumlauf <SEP> zwischen <SEP> Pumpe <SEP> und
<tb> Motor <SEP> durch <SEP> vier <SEP> parallel <SEP> um <SEP> seine <SEP> Achse
<tb> gruppierte, <SEP> mit <SEP> je <SEP> zwei <SEP> Öffnungen <SEP> 16 <SEP> ver sehene <SEP> Längskanäle <SEP> 15, <SEP> von <SEP> denen <SEP> einer <SEP> im
<tb> Umweg <SEP> durch <SEP> den <SEP> Fuss <SEP> des <SEP> Verbindungs schaftes <SEP> zii <SEP> dem <SEP> Fliissigkeit,ssamnieli@auni <SEP> im
<tb> Boden <SEP> des <SEP> Getriebegehäuses <SEP> hin <SEP> und <SEP> von <SEP> da
<tb> zurücl#:
führt <SEP> (vergl. <SEP> Fig. <SEP> 6).
<tb> Zur <SEP> Regelung <SEP> des <SEP> Getriebes <SEP> ist <SEP> in <SEP> dein <SEP> in
<tb> Fib. <SEP> 6 <SEP> dargestellten <SEP> Beispiel <SEP> die <SEP> Nockenwalze
<tb> 4 <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Seheibe <SEP> mit <SEP> Innenverzahnung <SEP> 17
<tb> verbunden. <SEP> In <SEP> die.se <SEP> greift <SEP> ein <SEP> Ritzel <SEP> der
<tb> Ritzelwelle <SEP> 18 <SEP> ein, <SEP> die <SEP> in <SEP> dem <SEP> Verbindungs schaft <SEP> 1.2 <SEP> im <SEP> Zwischenraum <SEP> zwischen <SEP> zwei
<tb> Längskanälen <SEP> 1.5 <SEP> #n <SEP> elf@gert <SEP> ist <SEP> (als <SEP> abgegrenz ter <SEP> Ausschnitt <SEP> einer <SEP> um <SEP> 45" <SEP> verdreht <SEP> liegen den <SEP> Achsialebene <SEP> eingezcichnet) <SEP> und <SEP> durch
<tb> die <SEP> Schnecke <SEP> 19 <SEP> gedreht <SEP> wird.
<SEP> (Das <SEP> zur
<tb> Schnecke <SEP> 19 <SEP> gehörige <SEP> Schneckenrad <SEP> 19' <SEP> der
<tb> Ritzelwelle <SEP> ist <SEP> der <SEP> Deutlieiikeit <SEP> halber <SEP> zu
<tb> gross <SEP> im <SEP> Verhältnis <SEP> zii <SEP> den <SEP> Liingskanälen <SEP> 15
<tb> dargestellt.) <SEP> Die <SEP> Drehung <SEP> der <SEP> Nockenwa-lze <SEP> 4
<tb> führt <SEP> zu <SEP> einer <SEP> Längsverschiebung <SEP> des <SEP> Rege lungsrohres <SEP> Z <SEP> und <SEP> damit <SEP> zur <SEP> Gegendrehung
<tb> der <SEP> Nockenwalze <SEP> 3. <SEP> Dadurch <SEP> werden <SEP> die
<tb> C)ffnungs- <SEP> und <SEP> Schliesszeiten <SEP> der <SEP> Drehschieber
<tb> in <SEP> der <SEP> Phase <SEP> relativ <SEP> zu <SEP> den <SEP> Nocken <SEP> ver schoben. <SEP> Auf <SEP> die <SEP> gleiche <SEP> Weise <SEP> könnte <SEP> auch
<tb> die <SEP> Scliluclziiienge <SEP> des <SEP> Motor;
<SEP> regelbar <SEP> ein gerichtet <SEP> -erden <SEP> (Verhundsteue <SEP> rinig <SEP> !.
<tb> Flüssigkeitsgetriebe <SEP> gemäss <SEP> der <SEP> Erfindung
<tb> können <SEP> aneli <SEP> nach <SEP> dem <SEP> n <SEP> sieb <SEP> bekannten
<tb> sogenannten <SEP> Prinzip <SEP> der <SEP> geteilten <SEP> Leistungs übertragung <SEP> behaut:
<SEP> werden. <SEP> Es <SEP> werden <SEP> dann
<tb> Pumpe <SEP> und <SEP> Motor <SEP> nicht <SEP> allein
<tb> durch <SEP> den <SEP> Flüssigkeitskraftstrom, <SEP> sondern
<tb> bleichzeitig <SEP> auch <SEP> durch. <SEP> mechanischen <SEP> Zu sammenschluss <SEP> der <SEP> umlaufenden <SEP> Teile, <SEP> zum
<tb> Beispiel <SEP> durch <SEP> Zusaninienscl)luss <SEP> von <SEP> Pum pen- <SEP> und <SEP> Motorwelle <SEP> bei <SEP> stillstehendem <SEP> Pum pengehäuse <SEP> oder <SEP> von <SEP> Pumpen- <SEP> und <SEP> Motor gehäuse <SEP> bei <SEP> stillstehendem <SEP> zentralem <SEP> Pum penkolbenantriebsteil,gekoppelt.
<SEP> In <SEP> der <SEP> Pumpe
<tb> wird <SEP> dann <SEP> die <SEP> Antriebsdrelizalil, <SEP> im <SEP> Motor
<tb> die <SEP> relative <SEP> Drehzahl, <SEP> die <SEP> sich <SEP> als <SEP> Unterschied zwischen den Drehzahlen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ergibt, wirksam. Da mit wird erreicht, dass der Gesamtüberset- zungsbereich zugunsten des Schnellganges verschoben wird und das Getriebe im direk ten Gang als Kupplung arbeitet.
Hierfür ist in Fig. 7 ein Ausführungs beispiel dargestellt. Bei ihm ist das Pum pengehäuse 10 feststehend in das für Pum pen- und Motorteil gemeinsame Mantel gehäuse eingebaut und nur das Motorgehäuse 11. als umlaufendes Gehäuse an die Abtriebs- welle 20 angeschlossen. Dagegen bildet die Antriebswelle 1 mit dem hier umlaufenden Verbindungsschaft 12 und der an ihn an gebauten Motornockenwalze 14 ein Ganzes. Die Nockenwalzen 3 und 4 der Pumpe sit zen mittels des Regelungsrohres 2 auf der Antriebswelle 1. Ihre Verstellung wird durch Längsverschiebung der Schiebemuffe 17 mit tels einer beliebigen, nicht dargestellten Vor richtung bewirkt.
Die übrigen Getriebeteile stimmen samt ihren Bezugszeichen mit denen von Fix. 6 überein. Um Rückwärtsgang zu erzielen, muss sich bei diesen Getrieben be kanntermassen die Fördermenge der Pumpe je Umdrehung über die Fördermenge des Mo tors je Umdrehung steigern lassen.
Bei der Ausführung nach Fig. 8 (und 3 bis 5) bilden das Pumpengehäuse 10 und das Motorgehäuse 17 einen einheitlichen, ge schlossenen, ruhenden Block. Auf der in. die Pumpe führenden Antriebswelle 1 sitzt in Längsnuten verschiebbar das Regelungsrohr 2. Dieses trägt auf seiner Aussenseite einen Kranz von Schraubenzügen, auf die die Nok- kenwalze 3 des einen Zylindersternes der Pumpe aufgeschoben ist, und weiter einen Kranz von Schraubenzügen entgegengesetz ter Steigung, auf die die Nockenwalze 4 des andern Zylindersternes aufgeschoben ist.
Durch Verschiebung des Regelungsrohres 2 mittels der Verschiebungsmuffe 12 wird eine gegenläufige Verdrehung der Noekenwalzen 3 auf 4 bei Aufrechterhaltung ihrer kraft schlüssigen Verbindung mit der Antriebs welle 1 bewirkt. Der Motor ist mit einer einzigen, starr mit der Abtriebswelle 19 ver- bundenen Nockenwalze IS ausgestattet, kann aber dieselbe Regelungseinrichtung wie die Pumpe erhalten (Verbundsteuerung). Die Kolben 5 tragen Kolbenbolzen 6 mit Lauf rollen 7.
Die Enden der Kolbenbolzen 6 werden von Federringen 8 umfasst, die sich der Hubbewegung anpassen, aber ein Ab heben der Laufrollen 7 von den Nockenwal- zen 3, 4 und 18 verhindern. Das Pumpen gehäuse und das Motorgehäuse weisen die Ringspalte 9 auf. die an der äussern Stirn seite nach aussen durch Gehäusedeckel 10' abgeschlossen sind und durch die Drehschie ber 11 in einzelne Zylinderkopfräume unter teilt werden.
Die Drehschieber haben um 180 gegeneinander versetzte Spalte, weil die im Ausführungsbeispiel eingezeichnete Doppel nockenwalze ein doppeltes Steuerspiel je Um drehung der Welle erfordert, der Exzenter aber nur eine Umdrehung der Drehschieber je Umdrehung der Welle ergibt. Die durch die Gehäusedeckel führenden Kurbelarme 11' der Drehschieber sind durch die Ringpleuel 13 miteinander verbunden, die auf Exzentern 14 gelagert sind. Bei Verwendung einer Drei fachnockenwalze müssen die Drehschieber je drei auf je 120 verteilte Steueröffnungen erhalten.
Bei Verwendung einer Vierfach nockenwalze können statt Drehschiebern mit je vier Öffnungen solche mit zwei Öffnungen verwendet werden. Dann sind die Exzenter 14 nicht drehfest auf den Wellen. 1 und 19 anzubringen, sondern drehbar, und es muss ihnen durch ein Vorgelege eine entsprechende zusätzliche Drehung gegenüber den Wellen erteilt werden. Bei der Pumpe sitzt der Ex zenter in Längsnuten auf dem verschiebbaren Regelungsrohr 2.
In den Sternzwischenräu men von Pumpe und Motor befindet sich bis auf eine Ausnahme abwechselnd entweder eine Ansaugleitung oder eine Druckförder- leitung. Nur in einem Zwischenraum sind wegen der dargestellten ungeraden Kolben zahl im Stern sowohl eine Ansaugleitung wie eine Druckförderleitung untergebracht. An dieser Stelle ist der Raum im Ringspalt zwischen den Drehschiebern 11 durch eine Abdichtung verschlossen.
Bei Anwendung der oben erwähnten Laufbuchsen für die. Drehschieber ergibt sich diese Abdichtung von selbst. Als Verbindungsleitungen zwi schen Pumpe und Motor ergeben sich völlig gerade Leitungen, was für den Strömungs verlauf sehr günstig ist. Um die einzelnen Ansaugleitungen und Druchförderleitunben unter sieh zu verbinden, sind Bohrungen 15 und 16 im Mittelteil des Zylinderblocks vor ,gesehen (vergl. Fig. 8 und 9).
In Fig. 10 ist eine ähnliche Ausführungs form veranschaulicht, bei der jedoch ähnlich der Ausführungsform nach der Fig. 7 eine geteilte Leistungsübertragung erfolgt. Je doch sind hierbei Pumpen- und Motorgehäuse zu einem einheitlichen Block zusammen geschlossen. Dieser Block ist jedoch nicht in das Gesamtgehäuse fest eingebaut, sondern drehbar in ihm gelagert und an die Antriebs welle 1 fest angeschlossen.
Zu seiner Lage rung dient pumpenseitig ein Tragrohr 20, das vom Getriebegehäuse her in die Pumpe hin einragt und auf seiner Aussenseite in Längs nuten verschiebbar das Regelungsrohr 2 mit den Nockenwalzen 6 und 4 trägt. Motor seitig ist der Block mit Hilfe eines Deckels 21, der mit einzelnen Füssen auf den Motor gehäusedeckel aufgesetzt ist, im Getriebe gehäuse gelagert. Die übrigen Getriebeteile stimmen samt ihren Bezugszeichen mit denen von Fig. 8 lind 9 überein.
Die erläuterten Flüssigkeitsgetriebe ge mäss der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass sie gegenüber Flüssigkeitsgetrieben mit nicht entlasteten Wellenlagern eine we sentliche Steigerung der Arbeitsleistung und Drehzahl gestatten. Bei Ausstattung mit Kolbenbolzen und Laufrollen ergibt sich, dass die Aufteilung der Lagerarbeit auf die zahl reichen kleinen und für hohe Drehzahlen ge eigneten Laufrollenlager einen erheblichen Leistungszuwachs zulässt.
Weiter geht aus dem Vorangehenden hervor. wie sich die stu fenlose Regelbarkeit trotz des scheinbar hier für ungeeigneten, unveränderlichen Hubes der Nockenwalzen mit konstruktiv einfachen IVZitteln erreichen lässt. Ferner wird durch die angegebene Symmetrie der Nockenwalzen der namentlich bei hohen Drehzahlen notwendige statische und dynamische Massenausgleich gewährleistet. Die.
Möglichkeit, statt Doppel nockenwalzen solche mit drei oder mehr Nok- ken zii verwenden, gestattet, Getriebe ein und derselben Baugrösse für verschiedene Dreh zahlbereiche und Drehmomente herzustellen und sie so den verschiedensten Betriebsbedin- gitngen leicht anzupassen.
Hierbei bleibt die Gleichförmigkeit im Gang des Getriebes un verändert, ebensogut wie bei einer Stern kolbenkurbelwellenmaschine mit gleicher Zy- linderza.bl im Stern. Schliesslich ist bemer kenswert, dass sich Getriebe nach der Erfin dung mit nahezu den gleichen Baugliedern sowohl als solche gewöhnlicher Bauart wie ,ueh als solche nach dem Prinzip der geteil- .
ten Leistungsübertragung herstellen lassen. Die Ausführungsformen gemäss den Fig.8 bis 10 führen im Vergleich zu denjenigen der Fig. 6 und 7 zu einer beachtlichen Verkür zung der Gesamtbauliinge. Der hierbei aus genutzte Raum in den Sternzwischenräumen gestattet es, den Drehschiebern eine solche Grösse zu geben, dass die Steuerspalten grösser als die zugehörigen Kolbenflächen gehalten werden können.
Dabei lässt sich durch die Erfindung die Frage des Antriebes der Dreh schieber in so einfacher, zuverlässiger und raumsparender Weise lösen, dass sich mit ge ringem konstruktivem Aufwand schieber- gesteuerte Flüssigkeitsgetriebe mit einwand freien Strömungsverhältnissen ergeben.