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Flüssigkeitswechselgetriebe. Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitswechselgetriebe
mit Erzeuger- und Aufnahmepumpen, bei welchen die radial angeordneten Kolben der
Erzeugerpumpen fest mit einem von der Antriebswelle getragenen Exzenterring verbunden
sind, welche diese Kolben, ohne sie bei ihrer Drehung mitzur.ehmen, und ihre von
dem festen Getriebegestell getragenen Zylinder seitlich hin und her bewegt.
Die
Erfindung betrifft ein Flüssigkeitswechselgetriebe dieser Art, welches dazu bestimmt
ist, die Kraft eines Motors von konstanter oder nach einem gewissen Gesetz veränderlicher
Geschwindigkeit auf eine Welle von gemäß der der Antriebskraft entgegengesetzten
Widerstandskraft veränderlicher Geschwindigkeit zu übertragen. Die Kraft der Erzeugerpumpwerke
wird dadurch geregelt, daß man die Exzentrizität dieser Pumpen ändert; zu diesem
Zwecke setzt man das die Pumpenkolben bewegende Exzenter aus zwei Teilen zusammen,
von denen der eine auf der Antriebswelle befestigt ist, wogegen der andere sich
um den ersteren drehen kann, wobei die relative Drehbewegung .der beiden Exzenterteile
die gewünschte resultierende Exzentrizität ergibt. Diese relative Drehbewegung der
beiden Exzenterteile wird selbsttätig durch den Flüssigkeitsdruck je nach der Änderung
der Belastung der anzutreibenden Welle erhalten.
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Die Aufnahmepumpen können ähnlich den Erzeugerpumpen sein mit der
Ausnahme, daß die Exzentrizität der ersteren unveränderlich ist.
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Auf den Zeichnungen zeigt Abb. i das Flüssigkeitswechselgetriebe mehr
oder weniger schematisch im Querschnitt. Abb. a zeigt in vergrößertem Maßstabe einen
Einzelteil der Abb. i, welcher die Vorrichtung darstellt, die dazu dient, eine selbsttätige
Änderung der Exzentrizität der Erzeugerpumpen herbeizuführen.
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Das Flüssigkeitswechselgetriebe umfaßt ein Erzeugerpumpwerk P und
ein Aufnahmepumpwerk M, von denen jedes eine Reihe von Kolben p hat, die sternförmig
angeordnet sind und sich in Zylindern c verschieben: der Kolbenkranz p des Aufnahmepumpwerks
M ist fest mit einem Exzenterring d verbunden, der sich unter Vermittlung eines
Kugellagers b auf einem Exzenter E mit dem Mittelpunkt 01. dreht, das auf
die anzutreibende, sich um die Achse 0 drehende Welle A aufgekeilt ist. Der Kolbenkranz
p des Erzeugerpumpwerks P ist ebenfalls fest mit einem Exzenterring d verbunde 1,
der sich unter Vermittlung eines Kugellagers b auf einem Exzenter e dreht, das von
zwei Exzenterteilen e1, e2 gebildet wird; der innere Teil ei ist auf die Antriebswelle
a aufgekeilt, während der äußere Teil e2 sich uni den ersteren drehen kann, um dem
Exzenter e eine veränderliche resultierende Exzentrizität zu geben, wie nachstehend
erläutert werden wird. Die Zylinder c der beiden Pumpwerke P und M sind mit erweiterten
Böden cl versehen, die senkrecht zur Achse der Zylinder angeordnet sind und sich
zwischen den ebenen Flächen von festen Führungen und Gegenführungen g, g1 verschieben
können, die regelmäßige Vielecke bilden, deren Mittelpunkt auf der Achse o bzw.
0 der Welle a bzw. A liegen, um welche sich das Exzenter e bzw. E dreht.
Die Anzahl der Seiten der Vielecke ist gleich der Anzahl der Kolben p eines jeden
Pumpwerks P und M.
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Bekanntlich erteilt die Welle a des Exzenterpumpwerks P bei ihrer
Drehung den Kolben p dieses Pumpwerkes, ohne sie bei ihrer Drehung mitzunehmen,
hin und her gehende Bewegungen in ihren Zylindern c, während gleichzeitig die Böden
c1 dieser Zylinder sich auf den Führungen g nach Art von Steuerschiebern verschieben.
Eine Öffnung t befindet sich im Boden cl eines jeden Zylinders, zwei andere Öffnungen
m und n in jeder der Führungen g; die Öffnungen m des Erzeugerpumpwerks P sind durch
einen Sammler u mit einem Druckflüssigkeitsbehälter r und die Öffnungen n durch
einen Sammler u1 mit einem Druckflüssigkeitsbehälter r1 verbunden. Hieraus ergibt
sich, daß während der Bewegung der Kolben p und der Zylinder c des Erzeugerpumpwerks
P jeder Kolben durch die Öffnung m Flüssigkeit ansaugt, um sie durch die Öffnung
n wieder auszustoßen; Ansaugung und Ausstoßung sind in den verschiedenen Zylindern
um die Zeit versetzt, die den veränderlichen Neigungen der Zylinder entspricht.
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Bei dem Aufnahmepumpwerk M sind die Öffnungen m der Führungen g durch
einen Sammler v mit dem Druckflüssigkeitsbehälter r1 und die Öffnungen n durch einen
Sammler v1 mit dem Druckflüssigkeitsbehälter r verbunden.
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Sieht man von den Flüssigkeitsverlusten ab, so wird sich die anzutreibende
Welle A finit derselben Geschwindigkeit drehen wie die Antriebswelle a, wenn die
Widerstandskraft, die ihr entgegengesetzt wird, dieselbe ist wie die auf die Welle
a einwirkende Antriebskraft. Ist die Widerstandskraft aber verschieden von der Antriebskraft,
so müssen die nützlichen Inhalte der Zylinder des Erzeugerpumpwerks P und des Aufnahmepumpwerks
M in demselben Verhältnis zueinander stehen, wie das Kräfteverhältnis beträgt.
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Die Änderungen im Lauf des Aufnahmepumpwerks M, d. h. die Geschwindigkeitsänderungen,
die den Änderungen der Widerstandskraft entsprechen, werden dadurch erhalten, daß
man die Ausgabe des Erzeugerpumpwerks P sich ändern läßt, indem man die Exzentrizität
des Exzenters e dieses Pumpwerks (Abb. 2) ändert.
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Der auf die Antriebswelle a mit der Achse o aufgekeilte Exzenterteil
e1 hat eine Exzentrizität o, 6l, die gleich der Hälfte der erforderlichen
Höchstexzentrizität
ist; der Exzenterteil e2, der sich um den ersteren Teil drehen kann, hat einen Mittelpunkt
o2, so daß, wenn o, o l, 02 sich in einer geraden Linie befinden,
02 0 = 2 0, 0l ist; unter diesen Bedingungen ist die gesamte Exzentrizität= o, o2.
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Läßt man durch irgendeine geeignete Vorkehrung den Exzenterteil e2
um den Exzenterteil ei sich drehen, so beschreibt der Mittelpunkt o2 einen
Kreis um o1; jeder Stellung des Exzenterteils e2 entspricht eine gesamte bestimmte
Exzentrizität, die gleich Null sein kann, wenn der Exzenterteil e2 sich um i8o°
um den Exzenterteil ei gedreht hat.
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Um selbsttätig zwischen den beiden Exzenterteilen e1, e2 eine Relativbewegung
zu erzeugen, die in jedem Augenblick die Exzentrizität des Erzeugerpumpwerks P entsprechend
der Größe der Belastung des Aufnahmepumpw erks M sichert, bedient man sich folgender
Anordnung: Zwischen den Exzenterteilen ei, e2 (Abb. 2) ist ein Hohlraum
l mit einem Schieber f vorgesehen, welcher den Hohlraum in zwei Teile teilt
und so angeordnet ist, daß er hin und her gleiten kann und auch ganz im Exzenterteil
e2 zu verschwinden vermag.
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Die Reaktion der Kolben der Pumpwerke ist stets bestrebt, das Exzenter
in die Einstellung zurückzuführen, die einer größten Exzentrizität entspricht. Wenn
man aber durch den im Exzenter e' vorgesehenen Kanal f1 Druckflüssigkeit hinter
den Schieber f innerhalb des Raumes f2 gelangen läßt, so dreht man auf diese Weise
das Exzenter e2 gegen das Exzenter ei, und zwar je nach dem ausgeübten Druck in
der Flüssigkeit und nach den Druckflächen, die der Länge h bis l2 des Schiebers
entsprechen, um welche derletztere in den Hohlraum l hineinragt. Man kann die Gestalt
des Hohlraums l und die Höhe des Drucks derart aufeinander einstellen, daß sich
bei jeder Druckkraft des Pumpwerks ein Gleichgewichtszustand für den Exzenterteil
e2 im Verhältnis zum Exzenterteil e1 ergibt.
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Wenn insbesondere für die geringste Belastung bei größter Exzentrizität
o2, o ein Gleichgewichtszustand vorhanden ist und ein Druck im Innern des Hohlraumes
f2 von solcher Größe, daß dieser Druck derjenige der Druckrohrleitung, vermindert
um eine bestimmte Menge, ist, die man mit einem kleinen Ventil regeln kann, so wird
dieser Druck um ein proportionales Maß schneller anwachsen als der Leitungsdruck.
Wenn infolgedessen letzterer steigt, so wird der Exzenterteil e2 sich drehen, und
der nützliche Querschnitt des Schiebers wird sich wegen der besonderen Gestaltung
des Hohlraumes vermindern. Es wird sich eine Gleichgewichtslage für den Exzenterteil
e2 ergeben, die eine gewisse resultierende Exzentrizität aufweist, die man im voraus
bestimmen kann. Auf diese Weise läßt sich die Geschwindigkeitsveränderung des Aufnahmepumpwerks
entsprechend dessen Belastung selbsttätig einrichten.