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Hubscheibengetriebe. Das vorliegende Hubscheibengetriebe mit drehender
Zylindertrommel ist so ausgebildet, daß es besonders für hohe Tourenzahlen geeignet
eist, wie sie im Kraftwagen- und Motorlokomotivenbau auftreten. Die Einrichtung
ist so getroffen, daß ungünstige Schleuderwirkungen bei drehenden Teilen vermieden
werden, daß eine zuverlässige Lagerung der Welle mit einfachen Mitteln erreicht
ist, daß das Andrücken des sämtliche Zylinder steuernden einfachen Rundlaufschiebers
an den Schieberspiegel von der Höhe des jeweiligen Betriebsmitteldruckes abhängt
und daß die Gesamteinrichtung aus den einfachsten Bauteilen zusammengesetzt ist.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in einem Längsschnitt.
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Das Gehäuse besteht aus dem Mantel 1, dem Bodenteile, der zugleich
den Schieberspiegel bildet, und dem Deckel 3. Die Welle 4 ist im Bodenteil 2 durch
Walzenlager 5 und in dem Deckel 3 durch Walzenlager 6 gelagert, und sie trägt zwischen
diesen beiden Lagerstellen eine Kugelverdickung 7. Die auf der Welle q: festgekeilte
Zylindertrommel 8 ist mit dem Schieber 9 durch Verschraubungen ro zu einem Stück
vereinigt.
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Die in den Zylinderbuchsen 12 laufenden Kolben 13 greifen mit ihren
an beiden Enden mit Kugelköpfen ausgestatteten Schubstangen 14 an der aus zwei.Teilen
15, 16 zusammengesetzten Hubscheibe an, wobei die Teile 15 und 16 als Hohlkugel
die Wellenkugel 7 umfassen. Die Führung der Hubscheibe erfolgt durch ein Halswalzenlager
18, das einen Bund rg des Hubscheibenteiles 16 umfaßt, welcher solchen Durchmesser
erhalten hat, daß er bei allen Stellungen der Hubscheibe die freie Drehung der Welle
4 nicht behindert. Das Lager 18 ist dabei in, einem Kulissenstein 2o angeordnet,
der in einer festen Kulissenführung 21 des Gehäusedeckels 3 ruht und durch ein Ritzel
22 von außen in den verschiedenen Neigungen einstellbar ist.
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Die Kardanverbindung zwischen Hubscheibe 15, 16 und Welle 4 ist durch
einen Mitnehmer 24 gebildet, welcher innerhalb einer Aussparung 25 in der Kugel
7 mittels Zapfens 26 so an der Welle ¢ bzw. deren Kugel? gelagert ist, daß er in
der Wellenebene schwingen kann. Er greift mit seinem Zapfen 27 in eine entsprechende
Lagerbuchse 28 des Hubscheibenteiles 15 ein.
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Die Schubstangen 4 sind, wie die untere Hälfte der Zeichnung erkennen
läßt, von den Kolben 13 aus schräg nach außen geneigt. Beim Druckhub ergibt sich
infolgedessen an ihrer Angriffsstelle innerhalb der Kolben eine nach der Welle 4
hin gerichtete Seitenkraft, welche so zu bemessen ist, daß sie die an den Kolben
nach außen wirkende Schleuderkraft beim tDruckhub ausgleicht.
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Das Druckmittel tritt in den in bekannter Weisse längs unterteilten
Ringraum 30 im Gehäusebodenteil 2 ein und gelangt von dort durch die Kanäle
31, gesteuert durch den Rundlaufschieber 9, in die Zylinder 12. Dabei
tritt
das Druckmittel durch die mit Rückschlagventil 32 ausgestattete Bohrung 33 in den
die Welle .i umgebenden Ringraum 33 über, der nach außen hin durch eine auf die
Welle 4 geschraubte Scheibe 35 und einen auf diese aufgeschliffenen Ring 36 mit
Manschette 37 nach außen hin gedichtet wird. Je nach dem Druck des Betriebsmittels
wird durch die Scheibe 3.5 mehr oder weniger großer Achsialschub auf die
Welle .I nach links hin ausgeiil;t, der den Schieber 9 mit entsprechendem Druck
auf den Schieberspiegel 2 aufdrückt. Der Schieber wird hierbei mit gleichmäßig elastischem
Druck, der unmittelbar von der Spannung des Betriebsmittels abhängt, angedrückt.
gerade die exzentrische Hubscheibe hohe Drehzahlen nicht zuließ, ein Schleudern
des Getriebes verursachte und die Hubverstellung erschwerte. Bei der neuen Anordnung
wirkt auf die Hubverstellung nur eine reine Normalkraft, so daß nur deren Reibung
beim Verstellen zu überwinden ist. In achsialer Richtung wirkende Kugel- oder Walzenlager
sind bei der neuen Anordnung völlig vermieden.
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Da die Koll enkräfte sich auf die mitrotierende Kugel stützen und
die Kolbentrommel selbsttätig auf den Schieberspiegel aufgedrückt wird, entstehen
in dem Getriebe nur innere Kräfte. Gehäuse und Deckel haben nur Kräfte aus dem Drehmoment
und durch Riemenzug aufzunehmen und können mithin sehr leicht- gehalten werden,
sie können z. B. aus Aluminiumguß bestehen. Beim Getriebe werden die Kolbenkräfte
durch die Hubscheibe 15 auf die Kugel 7 der Welle und durch den halsartigen Hubscheibenteil
16 bis i9 auf das Walzenlager 18 und damit auf den in der festen Kulisse des Deckels
zuverlässig gelagerten Gleitstein 2o übertragen. Der Gleitstein 2o ist durch das
Ritzel 22 um den Mittelpunkt des Mitnehmerbolzens 26 so schwenkbar, daß hierdurch
die Leistung des Getriebes einzustellen und beim Übergang von der einen in die entgegengesetzte
Schräglage die Richtungsumkehr zu erzielen ist. Der Gleitstein 2o, wie überhaupt
die Führung für die Hubscheibe, nimmt an der Drehung nicht teil, bleibt also frei
von Schleuderkräften, was für die Erreichung hoher Umdrehungszahlen von erheblicher
Bedeutung ist. Die vom Walzenlager 18 im Gleitstein 2o gehaltene Hubscheibe 15,
16 rotiert, vom Mitnehmer 2d. bis 27 mitgenommen, um die zur Welle d. geneigte Mittellinie
a-ä ; der Mitnehmer 2q., der den Kardanring bekannter Getriebe vertritt,
rotiert nur in der schrägliegenden Ebene b-b', wird also weder verzögert noch beschleunigt.
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Als freie Kräfte treten allein die Beschleunigungen und Verzögerungen
der einzelnen Kolben auf, aber auch diese heben sich in ihrer entgegengesetzten
Richtung auf, so daß nur ein konstantes Drehmoment um die Welle q. herum verbleibt,
das keine ungünstige Wirkung hervorruft.
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Die Hubscheibe 15, 16 beschreibt relativ zur sich mitdrehenden Kolbentrommel
8, wie bei bekannten Getrieben, eineTaumelbewegung und bewirkt dadurch das
Arbeiten der Kolben. Absolut genommen führt die Hubschei.be nur eine Drehbewegung
um die Achse a-ä aus. Da die Hubscheibe symmetrisch ist, so bleibt sie frei von
Momenten und freien Zentrifugalkräften im Gegensatz zu den bekannten Getrieben,
bei welchen