DE253657C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 253657 KLASSE 47h. GRUPPE

SCHNEIDER & CIE in LE CREUSOT, Frankr.

Flüssigkeitswechselgetriebe. Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. September 1911 ab.

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitswechselgetriebe, bei welchem eine Antriebspumpe, die von einem Motor aus angetrieben wird, und eine Aufnehmerpumpe mit einem zwischengeschalteten Verteiler verbunden sind und die Änderung in der Geschwindigkeit und in. der Gangrichtung der Aufnehmerwelle durch eine Vorrichtung von veränderlicher Exzentrizität für die Zylinder der Antriebspumpe mit Bezug

ίο auf die mit dem Antriebsmotor verbundene Welle bewirkt wird.

Bei derartigen Getrieben werden die Pumpenzylinder in radialer Anordnung von einer Trommel getragen, während sich die Kolben auf die eigentliche Exzentervorrichtung stützen, welche durch eine Achse gebildet wird, die parallel zur Antriebswelle liegt und von außen beliebig von der geometrischen Verlängerung der Achse der Antriebswelle entfernt oder ihr

ao genähert werden kann.

Die Erfindung hat nun eine eigenartige Lagerung der die Zylinder tragenden Trommel zum Gegenstand, welche bezweckt, die Lagerreibung soweit wie möglich herabzusetzen sowie eine genau zentrische Einstellung selbsttätig zu gewährleisten.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Trommel einseitig in einer als Kugelkappe ausgebildeten Spiegellagerfläche gelagert; hierbei ist aber, um eine genügende Dichtung zu erzielen, noch ein gewisser Andruck notwendig, der einen Arbeitsverlust mit sich bringt.

Dieser wird bei einer zweiten Ausführungsform vermieden, bei der die Lagerflächen zy- lindrisch ausgebildet sind und dicht, aber ohne besonderen Andruck auf den entsprechenden Flächen des sich selbsttätig zentrierenden Verteilerblockes laufen. Diese Anordnung macht einen Druckausgleich notwendig, der verhindert, daß sich der bewegliche Block infolge schräg gerichteter Beanspruchung klemmt und dadurch etwa eine reibungslose Einstellung unmöglich macht.

Fig. ι stellt als Längsschnitt durch die Achsen der beiden Pumpen die erste Ausführungsform dar;

Fig. 2 stellt die Spiegellagerfläche der Trommel dar;

Fig. 3 veranschaulicht die Spiegellagerfläche der Trennungsscheibe;

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt,

Fig. 5 einen horizontalen Querschnitt durch die Achse und

Fig. 6 einen Querschnitt nach x-x der Fig. 4 der zweiten Ausführungsform.

Fig. 7 ist eine Einzelansicht des trennenden ' Verteilerblockes; . ·

Fig. 8 bis 11 sind Einzelschnitte entsprechend nach A-A der Fig. 9, B-B der Fig. 8, C-C und D-D der Fig. 7.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die Antriebspumpe, die hauptsächlich in dem linken Teil der Zeichnung dargestellt ist, durch eine Trommel 1 gebildet, die von der Welle α mitgenommen, sich in einem festen

Gehäuse 2, welches an der Trennungsscheibe 3 befestigt ist, dreht. Diese Trommel trägt an ihrem Umfang eine gewisse Anzahl von Zylindern 4, die in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Diese Zylinder 4 sind jeder mit einem Kanal 5 versehen, der auf einem kreisförmigen Rand der Trommel 1 endigt.

Die Pumpenkolben 6 stützen sich mittels zwischengeschalteter Druckstücke 7 und mit Rollen 10 versehener Kreuzköpfe 8 auf Scheiben 12, deren Exzentrizität in bezug auf die Achse der Trommel 1 verändert werden kann. Die Aufnehmerpumpe im rechten Teil der Fig. ι ist ähnlich wie die Antriebspumpe ausgebildet, mit dem einzigen Unterschied, daß die beiden. Scheiben 12 eine Stellung mit unveränderlicher Exzentrizität in bezug auf die Drehachse der Trommel 1 einnehmen.

ao Das Trennungsstück 3 besitzt auf der linken Seite der Fig. 1 eine kreisförmige Spiegellagerfläche 14, gegen die die Lagerfläche 15 der Trommel 1 anliegt. Der Spiegel besitzt Öffnungen 16, die eine Fortsetzung der Kanäle 5 der Zylinder 4 bilden, und die Scheibe 14 hat zwei symmetrische Öffnungen 17 und 18 von länglicher Form, die an den Enden in Spitzen auslaufen (Fig. 3). Diese beiden Durchlässe 17 und 18 durchqueren das Zwischenstück 3.

Die Wirkungsweise der ganzen Vorrichtung ist kurz folgende:

Nimmt man zunächst an, daß die linke Pumpe der Fig. 1 die Antriebspumpe darstellt, so werden die Rollen 10, welche sich auf die exzentrischen Scheiben 12 stützen, von diesen nach außen gedrückt. Die Rollen drücken durch Vermittlung der Kreuzköpfe 8 und der Druckstücke 7 die entsprechenden Kolben 6 in ihre Zylinder hinein und drängen infolgedessen die Flüssigkeit durch die Kanäle 5 und die Öffnungen 16 in den Durchlaß 17 der Trennungsscheibe. Besondere Gleitbahnen für die gleichfalls auf den Zapfen des Kreuzkopfes vorgesehenen Rollen 11 sorgen dafür, daß die Kolben in ihren Zylindern vollkommen zentriert bleiben.

Die durch den Durchlaß 17 strömende Flüssigkeit treibt die Pumpenkolben der Aufnehmerpumpe an, welche infolge der Exzentrizität der Scheiben 12 diese und die Aufnehmerwelle in Drehung versetzen.

Dieselbe Flüssigkeit läuft also unaufhörlich zwischen den beiden Pumpen um, indem sie unter Druck durch den Kanal 17 aus der x\ntriebspumpe in die Aufnehmerpumpe gelangt und durch den Durchlaß 18 aus der Aufnehmerpumpe in die Antriebspumpe unter der Wirkung des leichten Gegendruckes zurückströmt, der durch die Kolben der Aufnehmerpumpe erzeugt wird, welche Kolben, nachdem sie ihre Antriebsarbeit auf die beiden Scheiben 12 während einer halben Umdrehung übertragen haben, während der anderen Hälfte der Umdrehung infolge der Exzentrizität dieser Scheiben in ihre entsprechenden Zylinder zurückgeschoben werden.

Die Einstellung der Exzentrizität der Scheiben 12 der Antriebspumpe geschieht durch einen Block 21, der im Innern der Trennungsscheibe 3 senkrecht verschoben werden kann. Es steht zu diesem Zwecke durch ein Muttergewinde mit einer mit Gewinde versehenen Stange 22 in Verbindung, die aus dem Gehäuse herausragt und auf welche ein Handrad 23 aufgekeilt ist. In der obersten Stellung des Blockes hat die Lieferung der Antriebspumpe den Höchstwert, und die Geschwindigkeit der Aufnehmerpumpe ist am größten. - Mit abnehmender Exzentrizität der Scheiben 12 wird die Geschwindigkeit der Aufnehmerpumpe herabgesetzt, bis sie Null wird, um bei entgegengesetzter Exzentrizität mit umgekehrtem Drehsinn der Aufnehmerpumpe wieder zuzunehmen.

Bei den beiden Ausführungsformen läuft jede der Trommeln 1 in Kugellagern. Das eine 26 ist zwischen dem äußeren Deckel des Gehäuses 2 und der Welle gelagert, welche selbst die Trommel 1 durch einen zentralen Zapfen 27 und Zähne 28 antreibt. Das andere Lager 29 ist zwischen der Trommel 1 und der Trennungsscheibe .3 angebracht.

Die weitere Lagerung der die Zylinder tragenden Trommel geschieht nun bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in der Weise, daß die Spiegellagerflächen des Trennungsstückes in Form einer Kugelkappe ausgebildet sind, deren Mittelpunkt im Schnittpunkt χ (Fig. 1) der Längsachse des Gehäuses und der vertikalen Mittellinie des äußeren Lagers 26 der Trommel 1 im Gehäuse 2 gelegen ist.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich die Trommel immer gegen den Verteiler einstellt, trotz der geringen Unvollkommenheiten in der Ausführung und des Zusammenbaues, was mit ebenen Flächen unmöglich ist, bei denen die geringste Ungenauigkeit in der Ausführung sich in eine Pendelbewegung der Spiegellagerfläche der Trommel um die wirkliche Drehachse, die durch die Mittelpunkte der Stützlager 26, 29 der Trommel im Gehäuse bestimmt ist, umsetzt, woraus folgen'würde, daß die Trommel und der Verteiler nicht mehr in der notwendigen dichten Berührung ständen.

Obgleich die kugelförmigen Spiegel gegenüber den ebenen Flächen den soeben gekennzeichneten Vorteil besitzen, ist es trotzdem immer notwendig, um ihre Dichtheit sicherzustellen, daß ein gewisser Andruck vorgesehen.

ist, der einen Arbeitsverlust durch Reibung mit sich bringt. Dies geschieht, indem eine Feder 30, die zwischen dem Deckel 33 des Gehäuses 2 und einem Kugelwiderlager 31 angebracht ist, auf die Trommel 1 einen Druck in der Längsrichtung ausübt, um sie kräftig gegen die Spiegellagerfläche 14 anzulegen. Man kann außerdem eine selbsttätige Belastungsvorrichtung des Spiegellagers anwenden. Diese Vorrichtung besteht für jede der Pumpen aus einem Zylinder 32, der mit einem Lederstulp versehen ist, welcher der Druckflüssigkeit gestattet, auf einen gewissen ringförmigen Querschnitt der Welle zu wirken. Diese Druckflüssigkeit gelangt in das Rohr 34 durch Ventile, welche sich unter der Wirkung des Druckes heben, der je nach dem Drehsinn in dem einen oder dem anderen Kanal 17 oder 18 herrscht.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis 11 besteht die Verteilung für jede Trommel unter Vermeidung des abdichtenden Längsdruckes aus zylindrischen Flächen 15. Die Lagerflächen 14 (Fig. 5) sind für diese Flächen 15 auf einem Block 39 ausgebildet, der von den Verteilerkanälen 17 und 18 durchdrungen wird und unabhängig vom Körper des Trennungsstückes zwischen den beiden Pumpen ist, aber in ihm derart geführt wird, daß er, obgleich eine Drehung unmöglich, eine geringe Querverschiebung ausführen kann. Die Stützdrücke der Trommel 1 und ihre Reibung wird von Kugellagern 29 (Fig. 4) aufgenommen, die von dem festen Teil der Trennungsscheibe getragen .werden, während die Zentrierung des beweglichen Blockes 39 im Hinblick auf die Verbindung zwischen ihm und den Trommeln frei möglich ist. Man vermeidet so die Reibung, welche unfehlbar zwisehen den Trommeln 1 und einer festen Stützfläche infolge der Gesamtwirkung der radialen Reaktionskräfte, die in jedem Augenblick in der Gruppe der unter Druck stehenden Zylinder ausgeübt werden, entstehen würde.

Da der eine der Durchlässe 17 und 18 des Verteilerblockes 39 fortgesetzt eine Druckrohrverbindung bildet, während der andere die Saugverbindung herstellt, und umgekehrt, emp-. fängt der Block auf der Druckseite einen Druck, dessen Wert abhängig ist von dem Querschnitt der Durchlaßmündung. Dieser Übelstand kann gemäß der Erfindung dadurch beseitigt werden, daß man jeden der Durchlässe mittels eines Kanales 37 und 38, der in dem Block eingeschnitten ist, mit einem Durchlaß 35, 36 in Verbindung bringt, der an der äußeren Wand des anderen Durchlasses ange-■ bracht ist, und zwar in einer Ausdehnung, deren senkrechte Projektion eine Oberfläche besitzt, die gleich derjenigen der gegenüberliegenden Rohrmündung ist, wie die Fig. 7 klar erkennen läßt, die nebeneinander die Projektion der Rohrmündungen 18 und die Projektion der Durchlässe 36 am Umfange veranschaulicht.

Der Durchlaß 35 steht in Verbindung mit 18 und 36 mit 17. Wenn also z. B. 17 unter Druck steht, wird es 36 auch sein, und infolgedessen wird der Block zwei gleich großen Druckkräften unterworfen, die im entgegengesetzten Sinne gerichtet sind und sich das Gleichgewicht halten.

Unter diesen Bedingungen ist also der Trennungsblock einerseits, wie oben erklärt, den radialen Kräften, die aus der Arbeit der Zylinder entstehen, unterworfen und anderseits wegen der Anwendung der Ausgleichkanäle ebenfalls dem in dem einen oder dem anderen der Durchlässe 17 und 18 herrschenden Druck unterworfen, so daß alles in allem die Flächen 14, 15 sich ohne andere Reibung aufeinander bewegen, als wie sie durch den unendlich kleinen Berührungsdruck entsteht, der zum Dichthalten notwendig ist.

Die Verwendung der zylindrischen Spiegelflächen gestattet den Wegfall der in der Längsrichtung wirkenden Gegendruckvorrichtung, die einerseits aus der Feder 30 und anderseits aus dem Zylinder 32, die in der Ausführungsform der Fig. 1 dargestellt sind, besteht.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Flüssigkeitswechselgetriebe, bestehend aus einer Antriebspumpe und einer Aufnehmerpumpe mit zwischengeschaltetem Verteiler, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegellagerflächen (14 und 15) zwischen den die Zylinder tragenden Trommeln und dem festen zwischengeschalteten Verteiler in Form von Kugelkappen ausgebildet sind, die ihren Mittelpunkt im Schnittpunkt (x) der Achse des Getriebes und der Mittelebene des äußeren Lagers (26) der Trommel (1) im Gehäuse (2) haben.

2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung der Trommeln. (1) mit dem Verteiler zwischen einem zylindrischen Teil (14) der Trommel und einem vom festen Körper der Trennungsscheibe unabhängigen zylindrischen Block (39) stattfindet, in dem die Verteilungskanäle (17, 18) angeordnet sind, während der Block (39) durch eine Führung an der Drehung verhindert wird, dabei aber geringe Querverschiebungen ausführen kann, die ihm gestatten, sich nach der genauen Lage der Trommeln einzustellen.

3. Ausführungsform der Vorrichtung nach

Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckausgleich für den Verteilerblock (39) durch Kanäle (37 und 38) erreicht wird, die den Block durchdringen und jeden der Verteilerkanäle (17 und 18) mit einem Durchlaß (35, 36) in Verbindung setzen, welcher auf der äußeren Wand des anderen Kanals (18 oder 17) angebracht ist, und zwar in solcher Ausdehnung, daß seine senkrechte Projektion eine Fläche gleich derjenigen der gegenüberliegenden Rohrmündung besitzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.