DE2029422A1 - Wasserkraftmaschine - Google Patents
WasserkraftmaschineInfo
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- DE2029422A1 DE2029422A1 DE19702029422 DE2029422A DE2029422A1 DE 2029422 A1 DE2029422 A1 DE 2029422A1 DE 19702029422 DE19702029422 DE 19702029422 DE 2029422 A DE2029422 A DE 2029422A DE 2029422 A1 DE2029422 A1 DE 2029422A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
- F03C2/00—Rotary-piston engines
- F03C2/08—Rotary-piston engines of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
Description
HATEf//ANWALTE
I
Sundstrand Corporation, Hookford, Illinois, V. St. A.
Wasserkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elüsaigkeitsenergie
umsetzende Vorrichtung, zum Beispiel eine Wasserkraftmaschine
von hohem Drehmoment.
Auf verschiedenen Anwendungsgebieten, namentlich auf Industriemärkten und Märkten für schwere Einrichtungsteile, hat
ein zunehmender Bedarf an langsamlaufenden Motoren mit hohem
Drehmoment geherrscht· Eine herkömmliche AusfUhrungsform eines
solchen Antriebe schließt einen Untersetzungegetriebekaeten
ein, der den Zweok hat, die Leistungsabgabe herkömmlicher Wasser kraftmaschinen, die mit einer direkt abgegebenen ziemlich
hohen Drehzahl verbunden ist» in eine duroh hohes Drehmoment und niedrige Drehzahl gekennzeichnete Leistungsabgabe umzuwandeln.
Der Getriebekasten vermehrt die Ansohaffungskosten des
Antrieb· und auoh dit dafür erforderliche Ummantelung oder den
dafür Torzuithtndtn Baum, ao daß tr f Ur ma no he Anwendungen eckt
unerwünscht le*· 0 0.0861/0211
BAD ORIGIN*1-
Ea sind Versuche gemacht worden, direkt angetriebene
Wasserkraftmaschinen mit hohem Drehmoment und niedriger Drehzahl herzustellen, aher diese Vorrichtungen haben in weitgehendem
Ausmaß verwickelte geometrische Formen mit sich gebracht, die komplizierte und teure mechanische Verbindungswege und Ventilanordnungen
zwischen den gegeneinander rotierenden oder umeinander kreisenden Gliedern in den Maschinen erforderten. Die
Notwendigkeit komplizierter Antriebsverbindungen und auch verwickelterer Ventilanordnungen hat gleichfalls die Gesamtgröße
dieser langsamlaufenäen f ein hohes Drehmoment besitzenden früheren
Kraftmaschinen erhöht.
Die vorliegende Erfindung räumt mit diesen Schwierigkeiten auf, indem sie eine Flüsaigkeitaenargie umsetzende Vorrichtung
mit hohem Drehmoment, vorzugsweise einen langsamlaufenden Motor liefert, der eine hohe Flüaaigkeitaverdrängung
pro Umdrehung und eine kompakte Anordnung seiner Teile beaitzt,
die auf einfache Weise hergestellt werden können, ohne den hydrauliaohen
Wirkungagrad des Motors zu beeinträchtigen«,
Insbesondere liefert die Erfindung ©ine Flüssigkeitsenergie umsetzende Vorrichtung, die Folgendes aufweist« einen
ersten Teil, einen zweit©!!, dem ersten gegenüber drehbaren Teilj
der mit ihm sich erweiternde und zusammenziehende Flüssigkeitaräume
bildet, und die durch Tragvorriohtungen, die den einen
dieser Teile tragen, erste Durohlaßvorriohtungen auf einer axialen Seite dieser Bäume, die den sich erweiternden Bäumen
Flüssigkeit zuführen, und zweite Durohlaßvorriohtungen gekenn-
oomwom
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zeichnet ist, die auf der anderen axialen Seite dieser Säume
liegen und aus den sich verengernden Flüssigkeitsräumen Flüssigkeit
abführen«
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erleiehtert
die Umwandlung der Wasserkraft in hohes Drehmoment in einer
leistungsfähigen Maschine von gedrängtem Aufbau, da sowohl
das Drehmoment als auch die Flüssigkeitsverdrängung vervielfacht werden, wenn man eine aus Zahnkranz und Planetenrädern
bestehende Anordnung benutzt· Die Kraftabgabewelle und die tragende
Mitnehmervorrichtung befinden sich in hydraulischem Gleichgewicht, was den inneren Leistungsverlust durch Reibung
verringert, und was gleichzeitig die Notwendigkeit eines massigen Traggerüsts herabsetzt· So beschränkt sich die hydraulische
Unwucht der beweglichen Teile der Vorrichtung auf eine radiale Hominalkraft, die auf die Planetenräder ausgeübt wird, der aber
duroh Wälzlager wirksam begegnet werden kann. Diese Faktoren vergrößern den mechanischen .Nutzeffekt bei der Umwandlung von
Wasserkraft in mechanische Kraft.
Ein weiterer Vorteil wird dadurch erzielt, daß die einzelnen
Teile nicht, wie bei anderen Ausführungen langsamlaufender
Kraftmaschinen von hohem Drehmoment, hohen Dreh- oder Umkreisungsgeschwindigkeiten
ausgesetzt werden. Dies ist deswegen der Fall, weil der Hauptteil der Leistung mehr durch Verdrängungsvervielfaehung
als durch Drehmomentvervielfachung, d.h.
durch Drehzahlherabsetzung, entwickelt wird. Dies hat den weiteren
Vorteil, die Vorrichtung bei niedrigerem Geräuschpegel arbeiten zu lassen.
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Von einigen Merkmalen der Vorrichtung wird auch sowohl bei Drehmomentverstärkern als auch bei proportionalen Kurssteuerungsbediengeräten,
die bei mechanischen Steuerungsvorrichtungen von Fahrzeugen zur Anwendung kommen, Gebrauch gemacht.
Von den in der Anlage beigefügten Zeichnungen stellen dar?
Fig. 1 eine Vorderansicht der vorliegenden Wasserkraftmaschine,
.
Fig. 2 einen Iängsschnitt durch die in Fig. 1 wiedergegebene
Maschine,
Fig. 3 eine Ansicht des längs Linie 3-3 in Fig« 2 durch die Vorrichtung gelegten Schnittes, die die die Motorkr'aft liefernden
Planetenräder erkennen läßt,
Fig. 4 eine fragmentarische Ansicht eines Querschnittes,
und zwar in einer durch die Achse der vorliegenden Kraftmaschine gehenden Ebene,
Fig. 5 die Ansicht eines im allgemeinen?längs Linie 5-5
der Fig. 2 gelegten Schnittes, die ©inen Vorrichtungsteil, und
zwar eine Durchströmungsplatte, erkennen läß-tj
Fig. 6 die Ansicht eines Vorrichtungsteils, und zwar einer Durchströmungsplatt©, in einem im allgemeinen längs Linie
6-6 der Fig. 2 gelegten Schnitt,
Fig. 7 die Detailansiont eines Teils des Bäderträgers,
wie sich dieser von einer Sohnittebene aus zeigt, di© im allgemeinen
längs Linie 7-7 dar Fig« 2 gelegt worden ist,
Fig« 8 eine Teilmontageaneicht der Rüokseit© einer der
Entlastungsplatten in einer Ebene, die im allgemeinen längs
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Linie 8-8 in Pig» 2 durch die Vorrichtung gelegt worden ist,und
fig. 9 einen fragmentarischen, im allgemeinen längs Linie 9-9 in Pig. 7 gelegten Schnitt, der den Überströmkanal der
Leckflüssigkeit niedrigen Drucks in den Räderträger wiedergibt.
Betrachtet man die Zeichnungen und insbesondere die Abbildungen
Pig. 1 und 2, so sieht man, daß die vorliegende Wasserkraftmaschine
im allgemeinen aus einem rechteckigen Gehäuse 12, einem ortsfesten, am Gehäuse befestigten Zahnkranz 14, einer
umlaufenden Hadertragvorrichtung 15» die drehbar im Gehäuse
angeordnet ist und mehrere drehbare Planetenräder 17 hat,die
von ihr getragen werden und in den Zahnkranz 14 eingreifen, wie
dies deutlicher aus der Pig. 3 zu ersehen istfbieteht.Die ΥϊΐΦίοη
tung 15 ist mit einer Kraftabgabewelle 20.fcerbverzahnt, die die
von der Kraftmaschine 10 gelieferte mechanische Leistung liefert. Das Gehäuse 12 besitzt eine erste Durohgangsöffnung 22
auf der einen Seite der Zahnräder und eine zweite Durchgangsöffnung 25 auf der anderen Seite der Zahnräder, von denen,abhängig
von der Drehriohtung, eine die Hochdruokdurchgangsöffnung
sein kann· Einer der beiden Durchgangsöffnungen zugeführte Flüssigkeit tritt in das Innere des Gehäuses ein und durch
die Rädertragvorrichtung 15 hinduroh zu den Planetenzahnrädern
17, wodurch diese Räder in Drehung versetzt werden, was wieder die Drehung der Tragvorrichtung 15 und die Drehung der Kraftabgabewelle
20 hervorruft.
An beiden Enden der Tragvorrichtung 15 sind Druokauagleiohplatten
25 und 26 vorgesehen, um einen DruokauagleJLoh der
Tr agv or richtung und der Kr aft ab gab« we He im Gehäuse 12 herbei-
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zuführen.
Die Vorrichtung soll nun etwas eingehender beschrieben werden. Wie man sieht, achließt das Gehäuse 12 einander gegenüberliegende
topfförmige, rechteckige Gehäuseteile 27 und 28
ein, die durch geeignete Befestigungsteile zusammengehalten
werden, welche, den Zahnkranz 14 durohsetzend, den Zahnkranz und die Gehäuseteile zu einem Ganzen vereinigen. Der Gehäuseteil
28 trägt einen Befestigungsflansoh 29, der geeignete Öffnungen
zur Befestigung der Kraftmaschine auf einem (nicht wiedergegebenen)
Gestell oder in der Nähe liegenden Teil eines Einrichtungsgegenstandes besitzt.
An der Kraftabgabewelle 20 ist am linken Ende ein Führungafceil
31 vorgesehen, der drehbar in einem lager 32 getragen wird, das mittig im Gehäuseteil 27 angeordnet ist. Das stärkere
rechte Ende der Welle 20 wird von einer nadellageranordnung
34 getragen, die in eine mittige Öffnung im Gehäuseteil 28 eingebaut ist. Neben lager 34 iat eine geeignete Dichtung 35 vorgesehen,
durch die das Austreten von Flüssigkeit aus dem Innern dea Gehäuses 12 vermieden wird.
Die Tragvorrichtung 15 veraetzt die Kraftabgabewelle
20 in Drehung und schließt, wie dargestellt, sowohl einen ringförmigen
Endteil 38 und eine Durohlaßplatte 39 auf der einen Seite der Zahnräder als auch einen ringförmigen Endteil 41 und
eine Durchlaßplatte 42 auf der anderen Seite der Zahnräder ein· Zwiaohen den Durohlaßplatten 39 und 42 iat eine Abatandplatte
44 vorgesehen, die etwas stärker als die Zahnräder 14 und 17 iat. Die Endteile 3&i 41, die Durohlaßplatten 39, 42 und die
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Abstandplatte 44 werden durch axial verlaufende, mit Gewinde
versehene Befestigungsmittel 45, die deutlich in Figo 4 dargestellt
sind, zu einem Ganzen verbunden. Die Befestigungsmittel
45 gehen durch die Öffnungen 46 in den Durehlaßplatten 39 und
4 2 und durch öffnungen 47 in dem Distanzstück 44 hindurch.
Der linke Endteil 38 und die linke Durchlaßplatte 39
sind in ihrer Konstruktion dem rechten Endteil 41 und der rechten Durchlaßp3a tte 42 gleich, so daß stillschweigend angenommen
werden darf, daß die nachstehende Beschreibung des Endteils und der Durchlaßplatte 39 ebenso für den Endteil 41 und die
Durchlaßplatte 42 Gültigkeit besitzt*
Die Planetenräder 17 werden von Wellen I8f getragen,die
durch öffnungen 50 und 51 in den Dürchlaßplatten 39 bezw. 42 hindurch sich in weite, blind endende Bohrungen 53 und 54 in
den Endteilen 38 bezw. 41 erstrecken, in denen Lagerkörper 57 bezw. 58 angeordnet sind, die sich drehende Wellen 18' tragen.
Es ist *u bemerken, daß die mit jeder der Wellen 18' und jedem
der Zahnräder 17 verbundenen Vorrichtungsteile miteinander identisch sind und die vorstehende Beschreibung für jedes der
in den Zeichnungsanlagen wiedergegebenen Sammelgetriebe gilt« Statt der vier dargestellten Zahnräder 17 können auch mehr
oder weniger Zahnräder vorgesehen sein.
Die Wasserkraftmaschine 10 ist so gebaut, daß Flüssigkeit
in einen der Durchlässe 22, 23 und in das Innere des Gehäuses 12 hinein, dann axial durch einen der Endteile 38, 41»
durch die einzelnen von den Zahnrädern 14 und 17 gebildeten Getriebemotoren
hindurch, dann axial durch die weiteren Endteile
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38, 41 auf der anderen Seite der Zahnräder 17 hindurch in das
angrenzende Innere des Gehäuses 12 hinein und aus dem anderen Durchlaß 22, 23 wieder herausfließt. Um dies"zu erzielen, hat
man die Durehlaßplatten 39 und 42 peripher über die Endteile
38 und 41 hinaus verlaufen und die Seiten des Zahnkranzes 14 gleitend berühren lassen, wodurch sie das Innere des Gehäuseteils 27 in zu beiden Seiten des Zahnkranzes liegande Ringräume
60 und 61 teilen, die um die Endteile 38 bezw· 41 außen herumgehen.
Die Bäume 60 und 61 kommunizieren mit den Durchlässen
22 bezw. 23 in dem Gehäuse 12. Ein Undichtwerden nach außen
wird durch die Dichtungen 64 und 65 verhindert.
Um den mit den ineinandergreifenden Zahnrädern 17 und 14 in Verbindung stehenden Bäumen von dem Durchlaß 22 her Flüssigkeit zuzuführen oder ihnen diese zu entnehmen, sind im Endteil
38 vier axial verlaufende Kanäle 68 vorgesehen, die um 90° voneinander abstehen und radial verlaufenden» durch die
Achsen der Wellen 18' hindurchgehenden Ebenen gegenüber etwas
versetzt sind, wie dies in Figo 7 deutlicher dem rechten Endteil
41 gegenüber dargestellt ist. Jeder dieser Kanäle steht duroh den die Durchlaßplatte 39 durchsetzenden Kanal 71 frei
und unausgesetzt mit einer nierenförmigen öffnung 70 in Verbindung,
wie dies deutlich aus Fig. 6 zu ersehen ist.
Angenommen, die öffnungen 70 seien die Eintrittsöffnungen
für Hoohdruok, so wird duroh diese zugeführte Flüssigkeit
das zugehörige Zahnrad 17 in Drehung versetzen und von den Zahnrädern her duroh die nierenförmigen öffnungen 73 in der ge-
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geniib erliegenden Durchlaßplatte 42 hinduroh hinaus gedruckt werden.
In den Durohlaßplatten 39 und 42 sind nierenf örmige Ausnehmungen
74 bezw· 75 vcrgesehen, aber diese gehen nicht durch
die Durohlaßplatten hindurch und dienen nur dazu, symmetrische
Flüaaigkeitskammern zu den diese Platten durchsetzenden Duroh—
Strömungskanälen zu bilden* " .
Aus den öffnungen 73 austretende Flüssigkeit tritt durch
axiale öffnungen 77 aus, die mit je einer öffnung 73 verbunden
sind. Die öffnungen 77 kommunizieren direkt mit axialen Kanälen
68a in dem Endteil 41, die mit dem Umfang des Endteils und dem
Bingraum 61 in freier Verbindung stehen. Angenommen, der Raum
61 sei der Austrittsraum, so fließt die Flüssigkeit von dort aus Durchlaß 23 aus, von wo sie zu einem (nicht wiedergegebenen)
Behälter oder einer geeigneten Pumpe surüokgeiührt wird»
die der Maschine lü Flüssigkeit zuführt.
Es sei hier bemerkt, daß in der Endkappe 41 vier Kanäle
68, deren jeder mit einer der öffnungen 70 und einem der
die Treibkraft liefernden Zahnräder 17 verbunden ist, und vier Kanäle 68a vorgesehen sind, deren jeder mit einer der öffnungen
73 und einem der kraftabgebenden Zahnräder 17 verbunden ist·
An beiden Enden der Tragvorrichtung 15 sind ringförmige Ausgleiohsplatten 25 und 26 vorgesehen, um einen Druckausgleich
der Tragvorrichtung und der Welle 20 in dem Gehäuse 12
herzustellen» Die beiden Druokausgleiohpiatten 25 und 26 sind
in ihrer Konstruktion einander gleich, so daß angenommen werden kann, daß die Beschreibung tine r Platte auoh für die
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andere gilt. Was die sowohl in Fig. 8 als auch in Fig. 2 wiedergegebene Druckausgleichplatte 25 anbetrifft, so ist den Abbildungen
zu entnehmen, daß sie Singform: besitzt und in dem Gehäuse durch Zapfen 80 drehbar gehalten wird, die der Platte eine
beschränkte Axialbewegung gestatten. Am Umfang der Rückseite
der Ausgleiohsplatte ist der Dichtring 82 angeordnet, der ein
überströmen der im Raum 60 vorhandenen Flüssigkeit .auf die Rückseite
der Ausgleichplatte über den Umfang derselben hinweg verhindert. Die hintere Fläche der Ausgleiohpia tte besitzt eine
durchlaufende, kreisrund geformte Ausnehmung 83 mit Diohtringen
84 und 85, die die Dichtungen darstellen, weiche ein radiales
Einwärts- oder Auswartaströmeη der Flüssigkeit aus der Ausnehmung
verhüten.
Die Vorderseite der Ausgleichsplatte 25 ist mit einer
kreisrunden Ausnehmung 87 versehen, die ebenfalls durchlaufend
vorgesehen ist· Die Ausnehmung 87 ist etwas flacher als die
Ausnehmung 83, um an der Platte 25 ein kleines hydraulisches
Ungleichgewicht herzustellen, das diese laufend in Berührung mit dem Ende der Tragvorrichtung 15 zu bringen sucht. Die Ausnehmungen
83 und 87 stehen durch einen axialen, die Ausgleiohplatte
durchsetzenden Durchlaß 89 miteinander in Verbindung, so
daß sie sich beide auf demselben Druok befinden.
Die Ausnehmungen in jeder der Ausgleiohsplatten 25, 26
stehen mit dem Haupteinlaß am entgegengesetzten Ende der Wasserkraftmaschine
10 in Verbindung, um eine hydraulische Reaktionskraft entstehen zu lassen, die unter hohem Druok stehender Flüssigkeit
widersteht, weloh· auf das entgegengesetzte Ende der
oodaswoaes
Tragvorrichtung 15 wirkt, wenn der entgegengesetzte Durchlaß
mit Hochdruckflüsaigkeit beaufschlagt wird, die der Maschine zufließt.
Zu diesem Zweck steht, wie in Fig. 7 dargestellt ist, der Bingraum 61 im rechtsseitigen Gehäuseende über einen der
axialen Kanäle 68a mit einer radialen Hut 91 auf der inneren radialen Fläche des Endteils 41 in Verbindung. Der Schlitz 91
kommuniziert durch einen radial verlaufenden Kanal 92 im Ventilteil 42 mit einem axialen Durchlaß 95 in der AbstandpHa tte
Der axiale Durchlaß 95 steht durch den axialen Durchlaß 101 in der Ventilplatte 39 mit einem schräglaufenden Kanal 98 im Endteil
38 in Verbindung (s. Fig. 4 und 6).
Wird mithin Hochdruckflüssigkeit durch den Durchlaß hindurch der Maschine zugeführt, die den rechten Hauptraum 61
unter Brück setzt, so wird dadurch eine hydraulische Kraft entstehen,
die auf das rechte Ende des Endteils 41 wirkt und die gesamte Tragvorrichtung 15 nach links zu drängen suchte Die
Ausgleichplatte 25 liefert eine nach rechts gerichtete druokausgleichende
Kraft, die dieser auf das rechte Ende der Tragvorrichtung wirkenden Kraft gleich und entgegengesetzt ist, wodurch der Axialschub verringert wird. Um diese Wirkung hervorzubringen,
ist die Ausnehmung 87 so gestaltet, daß sie eine den hydraulischen Druck ausgleichende Fläche besitzt, die groß genug ist, eine druckausgleichende Kraft entstehen zu lassen,die
der auf das andere Ende der Tragvorrichtung wirkenden hydraulischen
Kraft gleich und entgegengesetzt ist.Preßwasser fließt
durch den radialen Sohlitz 91 und die Abstandplatte sowie durch
den schräg laufenden Kanal 98, der, wie in Fig. 4 gezeigt, dau-
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ernd mit der Ausnehmung 87 in Verbindung steht, hindurch der
Ausnehmung 87 zu. Wie im Vorstehenden gesagt, tritt dieses Preßwasser auch in Ausnehmung 83 ein und läßt dadurch an Platte
25 ein kleines hydraulisches Ungleichgewicht entstehen, das sie an die Tragvorrichtung 15 andrängt·
Zwischen dem linken Hauptraum 60 des Gehäuses und der Ausgleiohplatte 26 sind ähnliche Flüssigkeitsverbindungen vorgesehen,
um am rechten Ende der Tragvorrichtung 15 einen Druckausgleich
herstellen zu können, wenn durch vom Hauptdurchlaß 22 her kommende Hochdruckflüssigkeit der Raum 60 mit Druck beaufschlagt
wird.
Zu diesem Zweck ist im Endteil 38, wie auch Fig. 4 erkennen läßt, ein (dem Schlitz 9.1 entsprechender) Schlitz 105
vorgesehen, der über eine der Ausnehmungen 68 im Endteil 38 unausgesetzt mit dem Raum 60 in Verbindung steht. Der Schlitz· 105
steht üher den Durchlaß 108 in der Ventilplatte 39 (Figo 6), den Durchlaß 110 in der Abstandplatte 44 und den Durchlaß 111
(s. a. Fig. 5) in der Ventilplatte 42 mit dem schräglaufenden Kanal 107 im Ventilteil 41 in Verbindung. Der Kanal 107 liefert
den mit der Druckausgleichplatte 26 verbundenen Ausnehmungen immer dann Hoohdruckflüssigkeit, wenn Durchlaß 22 der Hoohdruckdurohlaß
der Durchlässe ist, und wirkt auf die gleiche Art wie Platte 25, abgesehen davon, daß er immer dann, wenn dem
Raum 60 Hoohdruokflüssigkeit zugeführt wird, die Tragvorrichtung
15, in der Darstellungsweise der Fig. 2 gesehen, naoh links zu drängen sucht. Der Erfolg eines Druokaisgleiohs besteht darin,
daß die gegenseitige Abnützung der einem Axialschub unter-
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worfenen Flächen herabgesetzt wird· -
Um niederdruckflüssigkeit aus dem Innern 120 der Tragvorrichtung ablassen zu können, ist, wie in Fig. 9 für den Endteil
41 gezeigt, eine Rückschlagventilvorrichtung 116 in jedem der Endteile 38 und 41 vorgesehen, um Niederdruckflüssigkeit
von Welle 20 her in Längsrichtung derselben der Niederdruckseite
der Maschine 10 zufließen lassen zu können. Hierzu ist in
jedem der Endteile 38 ein radial verlaufender Kanal 118 vorgesehen,
wobei Teil 41 an seinem einen Ende längs Welle 20 mit dem Innern 120 der Tragvorrichtung und am anderen Ende 121 mit
dem damit verbundenen Baum 60, 61 in Verbindung steht. Die Rüokschlagventilvorrichtung
116 verhütet, daß aus dem benachbarten Raum, wenn dieser unter Hochdruck steht, Hochdruckflüssigkeit
in das Innere 120 der Tragvorrichtung fließt. Mithin wird,wenn der Raum 60 unter hohem Dreck steht, die mit dem Endteil 38
verbundene Rückschlagventilvorriohtung in ihre Schließeteilung
gedrängt werden, während die mit dem Endteil 41 verbundene Rückeohlagventilvorrichtung 116 sich öffnen und im Innern «120 der
Tragvorrichtung vorhandene leckflüssigkeit durch den radialen Kanal 118 hindurch in den dann unter Miederdruok stehenden Raum
61 entweichen lassen wird, so daß leckflüssigkeit ais der Auslaßöffnung
23 aua treten kann.
Ea versteht sich, daß je nach der gewünschten Drehriohtung
der Kraftabgabewelle 20 der Wasserkraftmaschine Iloohdruckflüisigkeit
entweder dem Durchlas 22 odtr dem Durchlaß 23 zugeführt
wtrden kann. Angenommen, Hoohdruokflügalgkeit fließe dem
Durchlaß 22 zu, so wird dit Flüssigkeit in den Raum 60 und über
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die axialen Kanäle 68 und die Kanäle 71 in die mit jedem der vier Getriebemotoren in Tragvorrichtung 15 verbundenen Öffnungen
70 hineinfließen. Der Flüssigkeitsdruck in den Öffnungen 7ü
hat eine Dehnbewegung der zusammenarbeitenden Zähne der ineinandergreifenden
Zahnräder 17 und 14 zur Folge. Dies bewirkt die, in der Darstellungsweise der Fig. 3 gesehen, entgegengesetzt
zum Uhrzeigersinn erfolgende Drehung der Zahnräder 17 und ein sioh daraus ergebendes Antreiben der Planetenradwellen 18' ,das,
in der Barstellungaweise der Fig. 3 gesehen, im Uhrzeigersinn
um die Achse dar Welle 20 erfolgt, und das aich daraus ergebende Antreiben der Kraftabgäbewelle 20 in der gleichen Richtung.
Die Abstandplatte 44 besitzt konkave, bogenförmige Ausnehmungen
125» die einen engen Dichtungsspielraum mit den Spitzen der Planetenzahnräder 17 bilden, und konvexe, bogenförmig begrenzte
Flächen 126, die mit den Zahnköpfen des Zahnkranzes 14 einen engen Dichtungsspielraum bilden. Flüssigkeit wird abgeführt,
wenn die Zahnradzähne über die Öffnungen 73 hinweggehen, die dann als AuslaßÖffnungen wirken. Von den Öffnungen 73 herkommende
Flüssigkeit tritt durch die Öffnungen 77 in der Ventilplatte 42 und durch die axialen Kanäle 68a im Endteil 41 hindurch
in den Ringraum 61 ein und aus dem Durchlaß 23 aus, der
dann als Aualaßöffnung wirkt·
G3e iohzeitlg fließt Druokwaaser aus Raum 60 durch die
Kanäle in die Tragvorrichtung 15 zu der Druokausgleiohplatte
26, wodurch diese, in der Darstellungaweis® der Fig. 2 gesehen,
am rechten Ende der Vorrichtung 15 ein® SriurkauagleiohslEraft
liefert, die der auf das linke End® d®r Tragvorriohtung aln-
0098SWQKS
wirkenden Kraft des Druckwassers in Raum 60 entgegenwirkt.
Um die Kraftabgabewelle 20 im entgegengesetzten Drehsinn
umlaufen zu lassen, wird dem Durchlaß 23 Hochdruokflüssigkeit zugeführt, der seinerseits eine Druckbeaif sohlagung der
Öffnungen 73 und die daraus resultierende Drehung der Planetenräder
17 im Uhrzeigersinn herbeiführt, die die P3anete*iräderwellen
18' im entgegengesetzten Sinn zum Uhrzeiger antreiben. Von den Planetenrädern 17 fließt die Flüssigkeit durch die Öffnungen 70 ab, worauf sie über den Baum 60 und den Hauptdurchlaß
22 abströmte In diesem Falle wird die Druokausgleichplatte
25» wiederum um den Druckausgleich der Tragvorrichtung 15 und der Welle 20 herbeizuführen, mit aus dem Raum 61 herkommender
und die Kanäle in der Tragvorrichtung 15 durchfließender Hochdruokflüssigkeit
beliefert.
Patentansprüche:
009851/0265
Claims (1)
- 2029 A 22M. yFlüssigkeitsenergie umsetzende Vorrichtung, mit einem ersten Teil, einem zweiten, dem ersten gegenüber drehbaren Teil, der mit ihm sich erweiternde und zasammenziehende Flüssigkeitsräume bildet, gekennzeichnet durch Tragvorrichtungen, die den einen dieser Teile tragen, erste Durchlaßvorrichtungen auf einer axialen Seite dieser Räume, die den sich erweiternden Räumen Flüssigkeit zuführen, und zweite Durtfhlaßvorrichtungen auf der anderen Axialseite dieser Räume, die aus den sich verengernden Flüssigkeitsräumen Flüssigkeit abführen.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßvorrichtungen in den Tragvorrichtungen angeordnet sind, wobei jede dieser Durchlaßvorrichtungen in Axialrichtung verlaufende Durchlaßvorrichtungeteile in unmittelbarer Kachbarschaft der Räume und radial verlaufende Durchlaßvorrichtungsteile besitzt, die mit den axial verlaufenden Teilen in Verbindung stehen.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,· dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten und zweiten Teile miteinander kämmende Zahnräder sind, die bei einer Umkreisungsbewegung umeinander die genannten sich erweiternden beziehungsweise zusammenziehenden Flüssigkeitsräume bilden, während die Tragvorrichtung einem dieser Teile gegenüber unbeweglich ist und auf beiden Seiten dieser Getriebeteile in Axlalriohtung verläuft.4· Vorrichtung nach Anspruoh 3, daduroh gekennzeichnet, daß der erste Getriebeteil ein Zahnkranz mit innenliegenden Getriebezähnen ist, während der zweite Getriebeteil ein Planetenzahnrad mit außenliegenden Oetriebeaähnen ist, wobei die Trag-0 0 9 8 51/0265' - 17 -vorrichtung Dichtungsmittel besitzt, die beide Seiten des Zahnkranzes gleitend berühren und auf einer Seite dieser Getriebeteile eine um die Tragvorrichtung herumgehende Einlaßkammer und auf der anderen Seite dieser Getriebeteile eine um die Tragvorrichtung herumgehende Auslaßkammer abgrenzen·5» Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, durch eine Aufnahmevorrichtung gekennzeichnet, die den ersten und den zweiten Teil, eine den Axialdruck ausgleichende Platte, auf derjenigen Seite dieser Teile, die der mit hohem Druck beaufschlagten der genannten Durchlaßvorriohtungen gegenüberliegt, und Vorrichtungen umschließt, dia zur Ausgleichung axialen Drucks der Druokauagleichpla tte Druckflüssigkeit zuführen,6. Vorrichtung nach Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, daß die der Druckausgleichplatte Druckflüssigkeit zuführenden Vorrichtungen Zutrittsmittel einschließen, die mit der durch Hochdruck beaufaοhlagten der Durchlaßvorriohtungen in Verbindung stehen·7· Vorrichtung naoh Anspruoh 6, duroh eine zweite Druokausgleiohplatte auf der entgegengesetzten Seite des ersten und zweiten Teils und durch Mittel gekennzeichnet, die dieser zweiten Druokausgleiohplatte Flüssigkeit zuführen und mit den anderen Durohlaßvorriohtungen in Verbindung stehende Zutrittsmittel einschließen·8. Vorrichtung nach Anspruoh 1, daduroh gekennzelohnet, daß einer der Teile ein innenverzahntes Zahnkranzglied, innerhalb dessen die Tragvorrichtung drehbar 1st, und mehrere außenverzahnte PlaxB tenzahnräder aufwellt, die von der Tragvorrioh-009851/0265tung drehbar getragen werden und in das Zahnkranzglied eingreifen, wobei jedes äieser Planetenzahnräder mit dem Zahnkranz die sich ausdehnenden und zusammenziehenden Flüssigkeitsräume bildet.9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung einen zu beiden Seiten der Planetenzahnräder angeordneten Bndkappenteil, einen Abstandhalter zwischen diesen Endkappen mit bogenförmig abgegrenzten Flächen,die dicht neben den Planetenzahnrädern und dem Zahnkranz liegen, und Mittel einschließt, die diese Endkappenteile und den Abstandhalter so zusammenhalten, daß diese als Ganzes rotieren können.10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Planetenzahnräder auf einer Planetenradweile getragen wird, und durch Lagervorrichtungen in beiden Endkappenteilen, die jede dieser Planetenradwallen drehbar tragen können.11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, durch eine Behausungsvorrichtung für die Vorrichtung gekennzeichnet, wobei der Zahnkranz in dieser Behausungsvorrichtung befestigt ist und die Tragvorrichtung Dichtungsmittel besitzt, die beide Seiten . dieses Zahnkranzgliedes gleitend und dichtend berühren.12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Tragvorrichtung vorgesehene Dichtung die Behausungsvorrichtung in Ein- und Auslaßräume teilt, wobei erste Durohlaßvorrichtungen in dieser Behausungsvorriohtung mit einem dieser Räume in Verbindung stehen, und »alte Durchlaßvorriohtungen in dieser Behausungsvorriohtung mit den anderen dieser Bäume in Verbindung stehen»13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,0098S1/0265_ -19 -daß der Zahnkranz in einer Behausungsvorrichtung befestigt ist, eine Kraf tabgahewelle drehbar in diesem Gehäuse gelagert ist, wobei die Tragvorrichtung treibend mit dieser Welle in Berührung steht, die Planetenzahnräder drehbar von der Tragvorrichtung auf Achsen getragen werden, die gegen die Achse der Kraftabgabewelle versetzt sind, Einlaßdurchgan^mittel dauernd mit den mit jedem Planetenrad verbundenen sich ausdehnenden Flüssigkeit sr äumen in Verbindung stehen, Auslaßdurchgangsmittel dauernd mit dem mit jedem Planetenrad verbundenen sich zusammenziehenden Flüssigkeitsräumen in Verbindung stehen, ein erster Durchlaß in der Behausungsvorrichtung mit den genannten ersten Durchgangsvorrichtungen in der Tragvorrichtung in Verbindung steht und ein zweiter Durchlaß in der Behausungsvorrichtung mit den zweiten Durchgangavorriohtungen in der Tragvorrichtung in Verbindung steht·14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Teil miteinander in Eingriff stehende Zahnräder sind, die bei einer gegenseitigen Umkreisungsbewegung die genannten, sich ausdehnenden und zusammenziehenden Flüssigkeitsräume bilden, wobei die Tragvorrichtung einem dieser Teile gegenüber ortsfest ist und sich axial zu beiden Seiten dieser Getriebeteile erstreckt, durch axial verlaufende Einlaßdurchgangsmittel auf einer Seite dieser von der Tragvorrichtung aufgenommenen Getriebeteile, axial verlaufende Auslaßdurchgangsmittel auf der anderen Seite dieser von der Tragvorrichtung aufgenommenen Getriebeteile, eine die Getriebeteile und die Tragvorrichtung umgebende Behausungsvorrichtung,die009851/0265Behausungsvorrichtung in axial verlaufende Flüssigkeitsräume teilende Dichtungsvorrichtungen, wobei der eine Durchlaß mit einem der Flüsaigkeitsräume in Verbindung steht, während der andere Durchlaß mit dem anderen dieser Flüssigkeitsräume in Verbindung steht, eine erste Druckausgleichplatte an einem Ende der Tragvorrichtung, Vorrichtungen, die mit den Durchlaßvorrichtungen auf dar entgegengesetzten Seite der Getriebeteile in Verbindung stehen, um der ersten Druckausgleichplatte Druckflüssigkeit zuführen zu können, eine aweite Druckausgleichplatte am anderen Ende der Tragvorrichtung, und Mittel, die der zweiten Druckausgleichplatte Druckflüssigkeit zuführen, Mittel einschließend, die mit dem anderen Durchlaß auf der einen Seite der Getriebeteile in Verbindung stehen.15. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Behausungsvorrichtung, wobei einer der Teile einen dieser Behausungsvorriohtung gegenüber festliegenden Zahnkranz mit Innenverzahnung aufweist, eine Kraftabgabe welle, die drehbar in der Behausungsvorrichtung gelagert ist, wobei die Tragvorrichtung aug diese Welle aufgesetzt und drehbar an ihr befestigt ist und die Tragvorrichtung zwei Endteile mit dazwischenliegendem Abstandhalter einschließt, der an seinem Umfang mehrere bogenförmig gekrümmte Flächen besitzt, die Kammern innerhalb der Tragvorrichtung bilden, in deren jeder ein Planetenrad mit Außenverzahnung drehbar angeordnet ist, die Planetenzahnräder Zähne besitzen, die in den genannten Zahnkranz eingreifen und mit ihm sich ausdehnende und zusammenziehende Flüssigkeitsräume bilden, die Tragvorrichtung ringförmige Teile besitzt, die glei-009851/0265tend und dichtend an jeder Seite des Zahnkranzes anliegen und die Behausungavorrichtung in eine erste und zweite, axial miteinander auf Abstand stehende Kammern teilen, ein erster Durchlaß in der Behausungsvorrichtung mit einer dieser Kammern in der Behausungsvorrichtung in Verbindung steht, ein zweiter Durchlaß in dieser Vorrichtung mit d«r anderen dieser Kammern in der Behausungsvorrichtung in Verbindung steht, wobei jede dieser Gehäusekammern die genannten Endteile der !tragvorrichtung umgibt, mehrere axial verlaufende Einlaßkanäle in einem dieser Endteile mit einer der Gehäüsekammern und den sich ausdehnenden Blüssigkeitskammern in Verbindung steht, mehrere axial verlaufende Einlaßkanäle in einem der genannten Endteile mit einer der Gehäusekammern und den sich ausdehnenden Flüssigkeitskammern in Verbindung steht, mehrere Auslaßkanäle in dem anderen der Endteile mit der anderen Gehäusekammer und den sich zusammenziehenden Flüssigkeitskammern in Verbindung stehen, eine erste Druckausgleiohplatte ein Ende der Tragvorrichtung berührt, während eine zweite Druckausgüß ichplatte das andere Ende der Tragvorrichtung berührt, und Durchgangskanalβ in der Tragvorrichtung die druckausgleiohende Fläohe einer jeden der Druokausgleiohplatten mit dem Durohlaß auf der entgegengesetzten Seite der Getriebeteile verbinden, um die hydraulische Kraft in den Gehäuaekammern auf der entgegengesetzten Seite neben der Tragvorrichtung auszugleichen.00985 1/0265
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