Mit schwenkbarer Schiefscheibe versehenes Schiefscheibengetriebe. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. ein mit schwenkbarer Schiefscheibe ver- sehenes Schiefscheibengetriebe. Das Schief- sQheibengetriebe wird zum Beispiel bei mehr- zylindrigen Pumpen, deren Zylinder auf einem greise und parallel zueinander liegen, angewendet und gestattet eine bequeme Ver stellung der Fördermenge von Null bis zu einem Grösstwert in beiden Strömungrich- tungen,
ohne dass die Drehzahl oder Dreh richtung der Pumpenantriebswelle verändert wird.
Bei allen Schiefscheibenpumpen, bei denen die Kolbenpleuel in Pfannen der Schiefscheibe gelagert sind, besteht die Aufgabe, die Schiefscheibe mit dem Zylinderkörper durch ein Getriebe zu verbinden. Diese Getriebever bindung bereitet erhebliche Schwierigkeiten, da sie bei allen Schwenklagen der Schief scheibe wirksam sein muss. Es ist schon be kannt, die Verbindung mittels einfachen oder doppelten Kardangelenken oder ähnlich wir kenden Vorrichtungen herzustellen. Es be stehen auch schon Ausführungen, bei denen der Antrieb lediglich unter Verzicht auf ab solute gleichförmige Übertragung durch die Pleuel der Kolben geschieht.
Die genannten Anordnungen haben sich jedoch in der Pra xis nicht bewährt oder beanspruchen unver hältnismässig viel Raum, zumal dann, wenn über das Kardangelenk das volle Antriebs drehmoment der Schiefscheibe übertragen werden muss. Es sind auch schon Schief seheibengetriebe bekannt, bei denen die Schiefscheibe mit dem Zylinderkörper über eine Kegelverzahnung verbunden ist. Jene sind jedoch stets in ihrer Winkelstellung bezw. Fördermenge nicht verstellbar ausge führt.
Demgegenüber sieht die vorliegende Er findung an zwei zum Antrieb der Schief scheibe dienenden, rotierenden, gegeneinander verschwenkbaren Teilen aussen eine sphä rische Evolventenverzahnung vor, deren Evol- venten auf einer ihren Mittelpunkt im'Schnitt- punkt der Drehachsen jener beiden Teile be sitzenden Kugeloberfläche liegen und .deren Zähne so gestaltet sind, dass sie über den ganzen Verstelbereich der Schiefscheibe in gegenseitigem Eingriff bleiben und bei un- verschwenkter Schiefscheibe eine Klauen kupplung bilden.
Dadurch ist ein dauernder Eingriff der Zähne von der grössten Schräg lage der Schiefscheibe bis zu deren unver- schwenkten Lage gewährleistet. Die sphä rische Evolventenverzahnung die später näher erklärt wird, hat die spezifische Eigenschaft auch bei verschiedenen Schräglagen der Schiefscheibe stete einen kinematisch ein- wandfreien, das heisst gleichförmigen An trieb zu ergeben.
Bei unverschwenkter Schief scheibe wirken die Zähne wie eine Klauen.- kupplung. Die Vorteile dieser erfindungsge mässen Antriebsverbindung sind folgende: einwandfreie gleichförmige Antriebsver bindung über den ganzen Verstellbereich der Schiefscheibe; die betriebssichere Ubertragung auch auch grösster Drehmomente; einfache Bauart ohne Vielzahl von Teilen, wie sie zum Beispiel bei Gelenken vorhanden sind; billige Herstellung.
Des weiteren ergibt sich daraus die<B>--Mög-</B> lichkeit, bei mit diesem Getriebe ausgerüste- ten, mit rotierendem Zylinderkörper versehe- nen Kolbenpumpen höhere Flüssigkeitsdrücke zu erreichen und dadurch zum Beispiel die solche Pumpen besitzenden Flüssigkeitsge triebe kleiner zu bauen. Durch die Anwen dung erwähnter Verzahnung an einem An- triehsteil und der Schiebscheibe dieser Pum pen entstehen zusätzliche Querkräfte, welche der in der Verzahnung wirkenden Umfangs kraft entsprechen.
Um diese unschädlich zu machen bezw. aufzunehmen, wird zweck mässig die Schiefscheibe mit einer besonders wirksamen Querlagerung ausgerüstet, die darin besteht, dass zwei zylindrische Lager von verschiedenem Durchmesser konzentrisch ineinander angeordnet sind. Es bestände die Möglichkeit, die eine Verzahnung unmittelbar am Zylinderkörper anzubringen bezw. zu be festigen. Durch den obengenannten Seiten druck entstehen aber Schwierigkeiten in der Abdichtung am Steuerspiegel.
Zweckmässig wird deshalb auf der Pumpenwelle ein vom Zylinderkörper getrenntes Zahnrad vorge sehen, welches seinerseits am Umfang im Ge häuse gelagert ist und Bohrungen für den Durchlass der Kolbenpleuel und Kolben be sitzt. Anstatt dieser oder neben dieser be kannten Zahnradlagerung kann auch die Pumpenwelle mit einer Kugel versehen wer den, welche in der Schiefscheihe so gelagert ist, dass ihre Mitte genau in der Schwenk achse der Schiefscheibe liegt.
Zur Erklärung des Begriffes "sphärischer Evolventverzahnung" wird folgendes be merkt: Die gewöhnliche Evolvente ist eine Kurve, die sich in einer Ebene ausdehnt. Zahnräder, die mit dieser Kurvenform ausgerüstet. ge statten bis zu einem gewissen Mass eine Ab standsvergrösserung der Achsen, ohne dass die kinematisch richtige Abwälzung der Zahn flanken gestört wird. Das getriebene Zahn rad dreht sich also mach wie vor mit genau gleicher Winkelgeschwindigkeit wie das trei bende.
Betrachtungen über diese Tatsache führten zu dein Gedanken, denselben Vor gang ins Räumliche zu übertragen, indem die Darstellung der Evolvente auf der Kugel oberfläche vorgenommen wird (daher sphä rische Evolvente).
Die der ebenen Evolvente entsprechende sphärische Evolvente kann geometrisch fol genderweise gedeutet werden: Wenn der Grosskreis einer Kugelober- flä;elie sieh an einem zweiten, kleineren Kreis derselben Kugeloberfläche ohne zu gleiten abrollt, so beschreibt jeder Punkt des Gross kreises auf der Kugeloberfläche eine sphä rische Evolventenkurve. Diese sphärische Evolvente ergibt eine kinematisch richtige Bewegungsübertragung, wenn in Analogie zu der ebenen Evolvente die Achsen von zwei damit ausgertüsteten Zahnrädern um ihren Schnittpunkt eine Schwenkung ausführen.
Der grundsätzliche Unterschied der Ei genschaften der ebenen Evolvente und der sphärischen Evolvente besteht also darin, dass bei Änderung der Zahneingriffstiefe bei der ebenen Evolvente die Achsen der .damit aus- gerüsteten Zahnräder zwecks Beibehaltung der gegenseitigen Drehverhältnisse der letzte ren eine Bewegung ausführen müssen,
beider ihre Parallelität nicht gestört wird, wogegen für den gleichen Zweck bei Zahnrädern mit einer sphärischen Evolventenflankenform die Zahnradachsen" zueinander um den Schnitt punkt der beiden Achsen geschwenkt werden müssen.
Die Zeichnung betrifft ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigen Fig. 1 eine Schiefscheibenpumpe im Schnitt; Fig. 2 die Zahnkränze schematisch in Draufsicht.
Die Platte 1, das: Zwischenstück 2 un' der Deckel 3 bilden, das Gehäuse einer mehr- zylindrigere Schiefscheibenpumpe. Auf die Pumpen- bezw. Treibwelle 4 ist der Zylinder block 5 aufgesteckt und :durch die Verzah nung 6 mit ihr verbunden. Im Deckel 3 ist das Schwenklager 7 für :den Schiefscheiben zapfen 9 verstellbar geführt. Die Schief scheibe 8 wird von der Welle 4 durch die als Teile für sich hergestellten Zahnscheiben 16, 17 angetrieben; die Zahnscheibe 16 auf der Treibwelle 4 besitzt Bohrungen für den Durchlass -der Pumpenkolben und Kolben pleuel.
Die Zahnscheibe 16 stützt sich ab in einer Lagerbohrung 18 des Gehäuses., die Scheibe 17 in radialer Richtung auf einem behufs Bildung konzentrisch ineinander an- geordneter zylindrischer Lager vorgesehenen Ringansatz 19 :des Schwenklagers 7 und in axialer Richtung gegen die Stirnflächen 10 des Lagers 7;
:die der Bewegungsverbindung dienenden zwei Zahnscheiben 16, 17 besitzen aussen eine sphärische Evolventenverzahnung mit Zahnabmessungen, die einen ständigen Eingriff bei jeder in Betracht kommenden Winkelstellung des Schiefscheibenzapfens 9 zur Antriebswelle 4 gewährleistet. Treib welle 4 und Schiefscheibe 8 sind durch ein Kugelgelenk .gegenseitig gelagert, und zwar sitzt die Treibwelle 4 in einer zentral in der Schiefscheibe 8 gelagerten, Kugel 21,
indem sie .sich mit ihrem vordern Ende 20 verschieb- bar über die Kugelmitte hinaus in der Kugel abstützt.
Die gezeichnete gegenseitige Stellung der Zahnscheiben 16, 17 entspricht .dem grössten Schwenkwinkel, den die Achsen x und y des Getriebes bilden können. Bei diesem Schwenk winkel hat die Pumpe das grösste Förder- volumen. Mit abnehmendem Schwenkwinkel greifen an der Eingriffsstelle die Zähne,der Zahnscheiben 16, 17 immer weniger tief in einander und bilden, wenn die Achsen x und y --ich in gestreckter Lage befinden,
schliess lich eine normale Klauenkupplung, indem alle Zähne an ihren Gegenzähnen anliegen.