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Flüssigkeitswechselgetriebe mit Taumelscheibe Gegenstand der Erfindung
ist ein Flüssigkeitswechselgetriebe mit Taumelscheibe. Die Taumelscheibe hat zwei
Lager, von denen das eine das Traglager, das andere das Schublager für das in der
Taumelscheibe gelagerte Kreuzgelenk ist.
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Gemäß der Erfindung werden beide Lager als Stützplattenlager (Michell-Lager)
ausgebildet.
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Das Stützplattenlager hat dem Kugel- oder Rollenlager gegenüber den
Vorzug größerer Betriebssicherheit. Bei Flüssigkeitswechselgetrieben sind die weitaus
meisten Störungen unmittelbar oder mittelbar auf Schäden an den Kugel- oder Rollenlagern
zurückzuführen. Diese Schäden kommen dadurch zustande, daß die Geschwindigkeiten,
mit denen solche Getriebe arbeiten müssen, höher sind als für Kugel= und Rollenlager
zulässig. Infolgedessen blättern sich kleine Stahlteilchen an den Flächen der Kugeln
oder Rollen ab und verursachen, wenn sie vom Öl mitgerissen werden, Störungen.
Das Stützplattenlager dagegen erlaubt weit höhere Geschwindigkeiten und Belastungen,
da seine Platten niemals Neigung zum Abblättern haben. Die Erfahrung hat gezeigt,
daß das Stützplattenlager mit der doppelten Geschwindigkeit und der doppelten Belastung
eines Kugel- oder Rollenlagers arbeiten kann und dabei noch vollkommen betriebssicher
ist. Die Taumelscheibe kann gegen die beiden Stützplattenlager durch einen Ring
abgestützt «-erden, der Winkelquerschnitt hat. Der Ring bildet ein auswechselbares
Zwischenglied zwischen dem sehr kostspieligen Kreuzgelenk und den Stützlagern. Abgesehen
davon, daß in dieser Weise das Kreuzgelenk gegen Abnutzung geschützt wird, bietet
der auswechselbare Ring auch die Möglichkeit, ihn aus einem anderen Material zu
machen als das Kreuzgelenk, beispielsweise aus im Einsatz gehärtetem Stahl, aus
dem das Kreuzgelenk nur mit großen Schwierigkeiten und Kosten hergestellt werden
könnte.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. i ist ein Axialschnitt des Gehäuses mit Taumelscheibe und Kolbenkörper.
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Abb. a ist zur linken Seite ein Schnitt durch die verlängerten Zapfen,
zur rechten ein Schnitt durch die quer zu diesen stehenden Zapfen des Universalgelenks.
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Abb.3 ist eine Stirnansicht der Taumelscheibe, die das Traglager und
das Schublager erkennen läßt.
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Abb.3a und 3b, die in Abb. 3 hineingezeichnet sind, zeigen Querschnitte
zweier Klötze des Schublagers.
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Abb. q. ist ein Schnitt in größerem Maßstabe durch den Ventilträger.
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Die Taumelscheibe ist von der bekannten
Bauart mit
doppeltem Universalgelenk. Die Welle B ist in dem Gehäuse A gelagert und trägt ein
Gehäuse D für die Taumelscheibe C. Der Zylinderkörper E ist mit Zylinderbohrungen
e versehen, die parallel zur Achse des Zylinderkörpers liegen. In den Zylinderbohrungen
e laufen die Kolben F, in die mit Kugelzapfen f die Pleuelstangen feingesetzt
sind. Das andere Ende f 2 der Pleuelstangen ist ebenfalls kugelförmig ausgebildet
und paßt in ein Zapfenlager der Taumelscheibe C. Das Universalgelenk der Taumelscheibe
wird von Zapfen G und G' gebildet. Die Zapfen G sind in Abb. 2 sichtbar. Die Zapfen
G' sind ziemlich lang und stecken in einem Ansatz c der Taumelscheibe. Ein Ring
H von L-förmigem Querschnitt, der auch aus zwei Teilen bestehen kann, nimmt die
Taumelscheibe C auf und ist mit Anlageflächen für Lagerklötze T und K versehen,
die in dem Gehäuse D um Drehpunkte j bzw. h schwenkbar gelagert sind. Die
Klötze T bilden das Schublager, die Klötze K das Traglager der Taumelscheibe. Die
Klötze, die, wie erwähnt, nach dem bekannten System von Michell ausgebildet sind,
schaffen eine dünne Ölschicht zwischen ihren Flächen und den zugehörigen Lagerflächen.
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Die Bauart der Taumelscheibe, insbesondere die Ausführung mit doppeltem
Universalgelenk, ist bekannt, ihre Einzelheiten sind demnach nur beschrieben, soweit
es zum Verständnis der Erfindung nötig ist.
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Der Ring H ist ein einheitliches Stück, dient aber einem doppelten
Zweck, indem er durch eine Lagerfläche am Umfang und eine an der Rückseite die axialen
und radialen Kräfte aufnimmt. Dasselbe wird aber auch durch einen besonderen Ring
für jedes Lager erreicht. ` Der Hub des Kolbens F wird durch Einstellen der Taumelscheibe
in bekannter Weise geregelt.
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Im vorliegenden Falle sind die Klötze T und K der beiden Lager einseitig
auf Schneiden j und k gelagert, um die ge@vünschte Schmierung zu erzeugen. Zwischen
den Klötzen liegen kleine Vorsprünge j' und k', die einseitig ungefähr in der Mitte
der Klötze angeordnet sind, aber auch an beiden Seiten angeordnet sein können, so
daß sie zusammentreffen.
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Das Gehäuse D hat Oleinflußlöcher d' und d
für
die Klötze T und K. Die Eingußlöcher münden zwischen den Klötzen, wie in Abb. 2,
linke Seite, ersichtlich. Das Getriebegehäuse A ist vollständig mit Öl gefüllt,
das in bekannter Weise zur Kraftübertragung dient und in geschlossenem Kreislauf
strömt. Die Öllöcher d an der Rückseite des Gehäuses D versorgen die Klötze T des
Schublagers, die Öllöcher d' am Umfang des Gehäuses - die Klötze K des Traglagers.
Der Ring H, der, wie gesagt, geteilt oder ungeteilt ausgeführt werden kann, erleichtert
das Auswechseln der Teile und ist selbst leicht auszuwechseln, wenn er abgenutzt
ist.
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Die exzentrische Lagerung der Klötze um ihre Schwenkachse steht im
Zusammenhang mit der Richtung, in der sich der bewegliche Lagerteil an den Klötzen
vorüberdreht. Da die Exzentrizität einseitig wirkt, kann sie bei umsteuerbaren Vorrichtungen
in der Regel nicht verwendet werden. Bei einer Taumelscheibe nimmt aber das Schublager
für eine Drehrichtung fast den ganzen Schub auf der einen, für die entgegengesetzte
Drehrichtung den ganzen Schub auf der anderen Seite der Mittelebene durch die Achse
auf. Daher werden, wie Abb. 3 erkennen läßt, die Klötze T beiderseits der Mittelebene
durch die Achse entgegengesetzt exzentrisch gelagert und sind dadurch für jede Drehrichtung
richtig eingestellt. An der anderen Hälfte ist die Exzentrizität für die jeweilige
Drehrichtung falsch gerichtet, doch hat dies so gut wie keinen Einfluß, da der Schub
auf dieser Seite vernachlässigbar klein ist.
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Die Schnitte in Abb. 3a und 3b zeigen die Stellung der Klötze T für
entgegengesetzte Drehrichtung. Die Schwenkachse j liegt bei Klötzen, die, wie dargestellt,
auf entgegengesetzten Seiten - der Mittelebene angeordnet sind, entgegengesetzt.
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Das Michell-Lager nimmt einen bedeutend größeren Schub auf als Kugel-
oder Rollenlager. Entsprechend diesem stärkeren Schub ist die Lagerung der Zapfen
G' besonders ausgebildet. Der nach rückwärts gerichtete Ansatz c der Taumelscheibe
C ergibt eine bedeutend größere Auflagerlänge für die Zapfen G', durch die die Festigkeit
der Vorrichtung wesentlich erhöht und die Taumelscheibe befähigt wird, ohne Schaden
große Spannungen aufzunehmen. D:e Lagerung ergibt notwendig ein doppeltes Universalgelenk,
da die Achsen der Zapfen G' gegen die Kugelköpfe f2 der Pleuelstange versetzt sein
müssen, während sie bei einer Vorrichtung bekannter Art mit nur einem Universalgelenk
und der Ebene der Kugelzapfenmitten stehen, so daß eine Vergrößerung der Stützfläche
der Zapfen G' nicht möglich wäre.
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Der hohe Druck, der durch die Ausbildung nach der Erfindung ermöglicht
wird, erfordert besondere Einrichtungen, um einer Steigerung des Drucks über einen
gewissen Betrag hinaus vorzubeugen. Zu diesem Zweck ist das Sicherheitsventil nach
Abb. q. vorgesehen. Der Ventilträger L liegt hinter dem Zylinderkörper E und ist
in Abb. r links vom Ende des Gehäuses A zu denken. Er hat Auslaßkanäle
1 und L'. Die Ventile 1V1 lassen nicht,
wie üblich,
die Flüssigkeit aus den Kanälen l oder l' in das Gehäuse f1 entweichen sondern entlasten
die Kanäle gegeneinander, so daß das Volumen des Treibmittels sich nicht ändert
und das übliche, kostspielige zusätzliche Sicherheitsventil entbehrlich wird. Die
beiden Ventile arbeiten entgegengesetzt. Das Ventil M läßt Öl aus dem Kanal Z in
den Kanal L' ausströmen, während das Ventil M' umgekehrt Öl aus dem Kanal
l' in den Kanal l
treten läßt. Die Ventile sind mit Federn in versehen,
die gegen Stützkappen m' auf den Kugeln der Ventile wirken. Die Ventile R' dienen
zum Nachfüllen von Öl.