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Flüssigkeitswechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitswechselgetriebe
mit einem sternförmigen Pumpensatz und einem gleichartig ausgebildeten Motorsatz,
bei dem die Pumpe und der Motor innerhalb einer Führungsbahn für die Kolben angeordnet
sind und um feststehende, exzentrisch zur Triebachse angeordnete Zapfen umlaufen.
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Eine besondere Schwierigkeit bei Getrieben dieser Art liegt in der
Kupplung der Kolben mit den Führungsscheiben. Es sind Ausführungen bekannt geworden,
bei denen die Kolben durch Schubstangen mit den Führungsscheiben verbunden sind.
Die Kraftübertranung ist dabei sehr ungünstig. Infolge der Neigung der Schubstange
zur Zylinderachse und des dadurch bedingten seitlichen Druckes der Kolben auf die
Zylinderseiten treten Reihungen auf, die den Wirkungsgrad in einer für Getriebe
unzulässigen Weise beeinträchtigen. Da die Schubstangen nicht zu kurz sein dürfen,
so muß dieFührungsscheibe einen verhältnismäßig großen Durchmesser haben, was wiederum
verschiedene Nachteile, wie höhere Beanspruchung usw., nach sich zieht.
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Diesen Nachteil kann man zum Teil vermeiden, indem man die Kolben
hohl ausführt und die gelenkige Verbindung der Schubstangen mit den Kolben in den
Boden der Höhlung verlegt. -Da bei hohen Belastungen die Ebene der Führungsbahn
zu der des Zylinderblocks nicht parallel bleibt, so werden die Kolben mit den Schubstangen
durch Kugelzapfen verbunden, die genau eingepaßt werden müssen und so die Herstellung
verteuern. Bei anderen Ausführungsformen sind die Kolben mit testen Kolbenstangen
versehen, die mit je zwei von einer an der Kolbenstange befestigten Querachse getragenen
Rollen in die Führungsbahn eingreifen. Da hierbei die Rollen auf Zapfen laufen und
an diese den von der Führungsbahn empfangenen Druck weiterleiten, so- ist infolge
der Zapfenreibung die Kraftübertragung ungünstig.
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Die Erfindung zeigt gegenüber dem Bekannten wesentliche Verbesserungen.
Erfin-,Iungsgemäß tragen die Kolben T-förmige Kreuzköpfe, und zwischen diesen und
dem mit ebenen Gleitflächen versehenen Innenrand der als Triebscheiben ausgebildeten
Führungsbahnen sind Rollenlager angeordnet. Infolgedessen erfolgt die Kraftübertragung
zwischen Führungsscheiben und Kolben sehr angenähert in Richtung der Zylinderachsen,
da die Reibungskräfte zwischen Rollenlager und Kreuzkopf sehr klein sind. Die Rollenlager
erfordern nur wenig Raum; es kann somit der Durchmesser der Führungsscheiben klein
gehalten werden. Durch besondere, im folgenden noch näher beschriebene bauliche
Maßnahmen
ist eine einwandfreie Wirkungsweise der Rollenlager bei
jeder Belastung gesichert.
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Das Flüssigkeitswechselgetriebe ist in einer Ausführungsform in den
Zeichnungen dargestellt und zeigt Abb. i eine Ansicht von vorn, wobei der Übersichtlichkeit
wegen einige Teile weggelassen sind, Abb.2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
Abb.3 in Einzeldarstellung und in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach der Linie
3-3 der Abb. 4, Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 3, Abb. 5 einen
Schnitt in vergrößertem Maßstab nach der Linie 5-5 der Abb. 3, Abb. 6 eine schaubildliche
Darstellung des Kreuzkopfes, Abb. 7 eine schaubildliche Darstellung eines der Kolben,
Abb. 8 eine Seitenansicht eines Teiles der Berührungsfläche mit der verstellbaren
Gleitschiene, Abb.9 eine schematische Darstellung des Querschnittes in Richtung
der Achse, Abb. io und i i schematische Darstellungen des Querschnittes senkrecht
zur Achse, Abb. 12 eine der Abb. 8 entsprechende Darstellung eines Teiles der Gleitfläche.
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In allen Abbildungen sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Die Pumpe und der Motor stimmen in ihren wesentlichen Teilen überein.
Die Beschreibung eines der beiden Sätze genügt daher auch für den anderen. Wo beide
Teile in derselben Abbildung dargestellt sind, wird das Zeichen' benutzt, um Teile
des Motors zu bezeichnen (z. B. C 5 für den Pumpenzapfen, C 5" für den Motorzapfen).
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Die Ausdrücke Öl und Arbeitsflüssigkeit sind in der nachfolgenden
Beschreibung gleichbedeutend. An Stelle von Öl können natürlich auch andere Flüssigkeiten
verwendet werden.
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Das Flüssigkeitsgetriebe wird von dem Gehäuse Ai eingeschlossen (vgl.
Abb. 2), das an dem einen Ende von dem Lager für die Pumpe A 3 und an dem anderen
Ende von dem Lager für den Motor A 3' abgeschlossen ist. Die Pumpe wird durch die
Welle B i mit der daraufsitzenden Riemenscheibe B 2 angetrieben. Ein zweites Lager
für die Welle befindet sich bei A 4 in dem Lagerschild A 2 für die
Pumpe, bei A 41 in dem Lagerschild A:2" für den Motor. Auf dem nach der Mitte zu
gelegenen Wellenende ist die glockenförmige Antriebsscheibe B 3 aufgekeilt, die
an ihrem inneren Umfang sieben gleichmäßig verteilte gerade Flächen trägt (vgl.
Abb.4). Jede dieser sieben Flächen hat eine gehärtete Rollbahn B 4, in deren mittleren
Teil Zahntriebe für einen später zu beschreibenden Zweck vorgesehen sind. In der
Mittelebene dieser Rollbahnen liegt die Mittelebene des Zylinderblockes C i mit
sieben sternförmig angeordneten Zylindern. In jeden derselben ist ein Tauchkolben
B 5 genau eingepaßt, der einen T-förmigen Kreuzkopf B 6 trägt. Die äußere Oberfläche
desselben trägt ebenfalls eine Rollbahn und in seinem mittleren Teil einen Zahntrieb,
dessen Zweck ebenfalls noch angegeben werden soll. Kolben und Kreuzkopf werden durch
einen Stift B 7 zusammengehalten.
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Die Innenflächen der Kreuzköpfe B 6 gleiten auf gleichmäßig verteilten
Ansätzen B 8, die mit der treibenden Scheibe B 3 starr verbunden sind. Auf den äußeren
Oberflächen der Kreuzköpfe laufen die Rollen B 9, die auch die Gleitbahn B 4 berühren.
Je zwei dieser Rollen sind in einem Käfig zu einem Rollenlager vereinigt. Die Rollen
werden in seitlichen Platten B io von Zapfen B 12 getragen. Zwischen
den beiden Rollen ist noch ein Ritzel B 13 gelagert, das mit den beiden Zahntrieben
in der unteren und oberen Rollenbahn in Eingriff steht und die Rollen mit etwas
Spiel in ihrer Lage sichert.
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Die Zapfen B 62 der Kreuzköpfe B 6 sind in die unteren
Teile der Bohrungen der Kolben B 5 eingepaßt. Da das untere Ende
B 14
der Kreuzkopfzapfen kugelförmig gestaltet ist, wird eine geringe seitliche
Neigung der Kreuzköpfe gegen die Kolben B 5 möglich, ohne daß die Teile sich festsetzen.
Diese geringe seitliche Nachgiebigkeit ist nur in der Richtung parallel zur Welle
B i erforderlich, damit eine bei starker Belastung auftretende Schrägstellung der
Kurbelzapfen möglich wird, die eintritt, wenn die Mittelebene der Rollenbahn B 4.
aus der Mittelebene des Zylinderblocks C i abgedrängt wird. Zu diesem Zweck werden
die Flansche B 16 auf beiden Seiten mit Abflachungen B 15 versehen. Im übrigen ist
der Flansch B 16 genau in die Bohrung eingepaßt, um stets gleiche Drehwinkel zwischen
der Triebscheibe B 3 und dem von dieser angetriebenen Zylinderblock C i durch die
T-förmigen Kreuzköpfe B 6 und die Kolben aufrechtzuerhalten. Die Teile B 6, B 62
und B 5 bilden so ein einziges starres Glied mit zwei Armen, von denen der eine,
der Kreuzkopf B 6, senkrecht steht zu dem anderen, der von dem Zapfen B 62 und dem
Kolben B 5 gebildet wird. Der Kreuzkopfarm B 6 gleitet in tangentialer Richtung
auf j der Triebscheibe und wird durch die Rollbahn B 4, die Rollen
B 9 und die Ansätze B 8
genau geführt. Jeder Kolben bildet eine bewegliche
Verbindung zwischen der Antriebsscheibe B 3 und dem Zylinderblock C i, so daß ,
dieser Lauf stets den gleichen Drehwinkel zurücklegen muß. -
Die
Wirkungsweise der Anordnung ist im übrigen so wie bei den bekannten Flüssigkeitswechselgetrieben
dieser Gattung. Der Motorsatz hat eine bestimmte unveränderliche Exzentrizität.
Der Motorzapfen C iol, auf dem der Zylinderblock C il umläuft, wird von der feststehenden
Querschiene C 8 getragen. Gegen diese ist das den Pumpenzapfen C 5 tragende Gleitstück
C 7 beweglich gelagert. Mittels des Handrades C 13 und der Schraubenspindel C 12
kann das Gleitstück C 7 verschoben und damit die Exzentrizität des Pumpensatzes
innerhalb der Grenzen der betreffenden Ausführung beliebig eingestellt werden. In
der Querschiene C 8 und dem Gleitstück C 7 sind an den Flächen, in denen sie sich
berühren, Aussparungen C 6, C 61, C 9, C 91 (Abb. 8 und 3) vorgesehen, um beim Verschieben
der beiden Stücke gegeneinander die Verbindung der Druckkanäle und Saugkanäle aufrechtzuerhalten.
Wird nun die Pumpe über die Riemenscheibe B 2 angetrieben, so wird in bekannter
Weise von dem einen Teil der Pumpenkolben das Öl in die entsprechenden Motorkolben
gedrückt, während der andere Teil der Pumpenkolben aus den entsprechenden Motorkolben
das Öl ansaugt. Das Geschwindigkeitsverhältnis bei der Leistungsübertragung von
der Pumpe zum Motor ist durch die einstellbare Exzentrizität des Pumpensatzes eindeutig
gegeben.
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Die bei den hohen Drucken in den Ölleitun-"en notwendigerweise an
allen Gleitstellen erfolgenden Ölverluste gelangen teils durch ein Kanalsystem unmittelbar
(H:2, H 3, H 12,
1l 13, H 8, H 9, H 7, H 5, H 6, H io, H 1q.,
Abb. 2 und 3) in den Ölkanal C 6 bzw. C 9, j teils zunächst in den unteren Teil
A 7 des Gehäuses A i (Abb. i). Von dort wird das Öl durch die Wirkung des über A
7 befindlichen Luftdruckes über das Rückschlagventil L :z und die Leitung L q. (Abb.
5) in den Saugkanal C 9 oder bei entgegengesetzter Drehrichtung der Maschine über
das Ventil L i und die Leitung L 3 in den Kanal C 6 zurückgespeist. Die Wirkung
des äußeren Luftdruckes bei der Rückspeisung wird durch in den Leitungen
L 3 und L q. (Abb. 5) eingebaute Injektordiisen I_ .5 und
I. 6 noch erhöht. Es gelingt so, das zwischen der Pumpe und dem Motor arbeitende
Ölvolumen unverändert zu halten. Um ein Abheben des Gleit-,#tückes C 7 von der Querschiene
C 8 infolge des hohen Öldruckes zu verhindern und damit die Wirkungsweise beeinträchtigende
Ölverluste zu vermeiden, sind in den Schrägstücken C 1d., C IS Aussparungen C 16,
C 17 (Abb. 3) vorgesehen, die durch Leitungen C 18, C i 9 mit den Ölkanälen C 6
bzw. C 9 in Verbindung stehen.