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Flüssigkeitsgetriebe Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsgetriebe,
dessen Zylinder mitsamt den Kolben in einem Gehäuse umlaufen, dessen Inneres mit
Hilfe einer Pumpe o. dgl. unter Vakuum gehalten wird, damit die umlaufenden Teile
des Getriebes möglichst widerstandsfrei arbeiten können. Die Erfindung kommt insonderheit
für solche Getriebe in Frage, bei denen Öl oder ähnliche viskose Flüssigkeiten als
Treibmittel Verwendung finden. Die Kolben bleiben für gewöhnlich unverpackt, d.
h. man verläßt sich hier hinsichtlich der Abdichtung der Kolben in dem Zylinder
auf ein gutes sachgemäßes Einpassen der Kolben und ferner auf die Viskosität der
Treibflüssigkeit. Trotzdem wird an Leckflüssigkeit noch eine gewisse Menge in das
Getriebegehäuse gelangen. Diese Leckflüssigkeit soll aus dem unter Vakuum stehenden
Getriebegehäuse herausgepumpt und dem Getriebe wieder zugeführt werden. Es geschieht
dies im allgemeinen unter Atmosphärendruck mit Hilfe einer für solchen Zweck geeigneten
Pumpe.
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Bei den bisher bekannt gewordenen Getrieben dieser Art hat man bisher
versucht, das Vakuum im Gehäuse dadurch zu schaffen, daß man mittels einer Pumpe
die Luft aus dem Gehäuse herauszog. Es ist aber praktisch unmöglich, mit einer Luftpumpe
die Luft vollständig aus dem Gehäuse zu entfernen, und daher haben sich Störungen
insbesondere im Betrieb mit Öl ergeben, welche dadurch entstehen, daß die in das
Gehäuse gelangte Lecküüssigkeit durch das Gehäuse geschleudert, durch Sprühung an
den Gehäusewandungen fein verteilt wird und . sich so aufs innigste mit der noch
im Gehäuse befindlichen Luft vermischt. Die Folge ist Bildung eines elastischen,
für Zwecke einer hydraulischen Kraftüb&tragung natürlich vollkommen ungeeigneten
Luftölgemisches. Die Mängel werden mit der Zeit größer find größer, wenn auch die
Menge der im Getriebegehäuse vorhandenen Luft an sich nur gering sein sollte, da
mit jedesmaligem Abstoppen der Maschine das Vakuum aufs neue zu erzeugen «-are und
das Öl allmählich mehr und mehr mit Luft durchsetzt würde.
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Das Verfahren, eine Luftpumpe zur Erzeugung des Vakuums zu verwenden,
ist auch noch aus dem Grunde nachteilig, weil es hierbei erforderlich ist, noch
eine zweite Pumpe vorzusehen, deren Aufgabe es ist, die aus dem Getriebe in das
luftverdfinnte Gehäuse gelangende Leckflüssigkeit zu beseitigen und dem Getriebe
wieder zurückzuführen. Die Luftpumpe kann dem letzterwähnten Zwecke natürlich nicht
dienen, da Luft und Öl nicht zusammengebracht werden dürfen, andernfalls die Mängel
infolge einer nicht zu- umgehenden Durchlüftung des Öles nur noch größer würden.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß der geschlossene
Behälter am Boden mit einer Pumpe versehen -ist, durch welche unter Absaugung des
Inhaltes des Behälters bzw. der Leckflüssigkeit in - einen
Sammelbehälter
die Luftleere in dein geschlossenen Behälter erzeugt und während des Betriebes aufrechterhalten
wird.
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Zufolge des Vakuums im Getriebegehäuse ist es an sich schwer, jene
Stellen, an denen Wellen durch die Gehäusewand hindurchgehen, abzudichten und vor
allem auch im Betrieb vollkommen dicht zu halten. Die Luft kann bei Flüssigkeitsgetrieben
mitunter ganz erhebliche Schwierigkeiten bereiten, insbesondere wenn die Getriebe
mit Öl arbeiten. Wo überhaupt nur ein Unterdruck sich zeigt, sucht Luft in das Getriebe
einzudringen. Dieses Bestreben wird natürlich noch größer dadurch, daß das Gehäuse,
in welchem das Getriebe arbeiten soll, luftleer gehalten wird. Es kann an sich sehr
leicht geschehen, daß die Abdichtung an einer Lagerstelle der Getriebewelle etwas
undicht wird und Luft eindringt. Die Luft würde das im Getriebegehäuse vorhandene
Öl durchsetzen und es zum Zwecke der Kraftübertragung mehr oder weniger ungeeignet
machen. Bei den bekannten Flüssigkeitsgetrieben werden zur Abdichtung des Getriebegehäuses
gewöhnliche Packungen verwendet. Diese lassen sich wohl einige Zeit vollkommen dicht
halten, nicht aber mit unbedingter Sicherheit für- längere Zeit.
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Nach der Erfindung wird . nun eine vollkommen sichere Abdichtung gegen
das Eindringen von Luft in das Getriebegehäuse dadurch erzielt, daß zur Abdichtung
aller Stellen, an denen Luft iA das Getriebegehäuse eindringen kann, Flüssigkeitsabschlüsse
vorgesehen sind, die mit dem Sammelbehälter. nach dem die Pumpe bei Bildung des
Vakuums die Flüssigkeit befördert, in steter Verbindung gehalten werden. Es kann
also auf keinen Fall Luft in das Gehäuse eindringen, sondern möglicherweise nur
Flüssigkeit, die dann aber zusammen mit der Leckflüssigkeit aus dem Getriebe durch
die zur Schaffung und Unterhaltung des Vakuums dienende Pumpe wieder aus dem Gehäuse
ab und dem Flüssigkeitsgetriebe zugeführt wird. Die vielleicht im Gehäuse @Yorhandenen,
aus der Flüssigkeit entwickelten Gase spielen keine Rolle, da sie durch Kondensation
schließlich wieder in ihre flüssige Form zurückgehen und in dieser Form sich zusammen
mit der Leckflüssigkeit wieder unter die von der Pumpe geförderte Treibflüssigkeit
mischen und, falls Öl als Flüssigkeit verwendet wird, auch zur Schmierung dienen.
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Diese Abdichtung durch Flüssigkeit hat noch folgenden Vorteil.
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Ist die zur Verwendung kommende Flüssigkeit Öl, so wird auch eine
äußerst vollkommene Schmierung aller Wellen und Lagerstellen erzielt. Das Öl wird
an den durch Ölverschluß abgedichteten Stellen nicht nur gemeinhin auf die betreffende
Welle bzw. in das betreffende Lager tropfen, sondern, da im Getriebegehäuse ein
steter Unterdruck vorhanden ist, durch den Druck der Atmosphäre längs der Lagerstellen
von außen nach innen gepreßt.
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Der Flüssigkeitsbehälter kann mit den Dichtungsstellen durch Rohrleitungen,
Kanäle o. dgl. verbunden werden. Es hat sich aber als sehr vorteilhaft erwiesen,
das Getriebegehäuse innerhalb des Sammelbehälters zu lagern, so daß es von der Flüssigkeit
vollständig umgeben wird. Es sind dann keine Rohrleitungen mehr zur Verbindung des
Flüssigkeitsbehälters mit der Pumpe und dem Getriebe erforderlich, und es spielt
keine Rolle, wenn das Getriebegehäuse etwas porös sein sollte, was bei Gußstücken
sehr leicht der Fall sein kann.
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Das äußere Gehäuse, in welchem das ganze Getriebe untertaucht, wirkt
mit der darin befindlichen Flüssigkeit sehr wirksam als Kühler.
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Dadurch, daß man das ganze Getriebe untertaucht, kann auch eine Zentrifugalpulnpe
in einfachster billigster Ausführung zur Schaffung des Vakuums verwendet werden.
Ein besonderes Außengehäuse wäre in solchem Falle für die Pumpe nicht notwendig.
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In den Zeichnungen stellen dar: Abb. z ein Getriebe, welches mit seinem
Gehäuse in einem äußeren Gehäuse vollständig untertaucht, Abb.2 einen Flüssigkeitsverschluß,
bei welchem die dicht zu haltende Stelle mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden
ist, welchem die Pumpe bei Erzeugung des Vakuums die aus dem Getriebegehäuse entfernte
Fliissigkeit zuführt, Abb. 3 das Getriebe im Schnitt nach der Linie a-a der Abb.
i mit den Ventilen R, R', über welche die Leckflüssigkeit aus der im äußeren Behälter
vorrätigen Flüssigkeit ersetzt wird, Abb. 4. ein Flüssigkeitsgetriebe, bei welchem
die der Schaffung des luftleeren Raumes dienende Pumpe finit einem besonderen Flüssigkeitsbehälter
und letzterer mit dein Flüssigkeitsgetriebe verbunden ist, Abb. 5 das Getriebe im
Schnitt nach der Linie a-a der ebb. 4..
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Der Einlaß der das Vakuum erzeugenden Pumpe F_ wird mit dein Auslaß
A des Getriebegelläuses B verbunden. Dieser Auslaß r1 wird ganz am Boden des Gehäuses
B
vorgesehen; C bezeichnet das im Gehäuse befindliche Flüssigkeitsgetriebe.
Bevor das Gehäuse luftleer gemacht wird, wird es mit Flüssigkeit gefüllt, und zwar
mit der gleichen Flüssigkeit, wie sie im Betrieb verwendet wird. Indem das Gehäuse
finit Flü ssiglceit
-füllt wird, nluß alle Luft restlos verdrängt
«erden. Sobald nun die Pumpe zu arbeiten beginnt. wird die Flüssigkeit im Gebätise
ganz von selbst zur Pumpe E treten und hinter sich, also iin Gehäuse B, einen Itiftleeren
Rauiii lassen. An Gasen werden in diesem Raum höchstens noch aus der betreffenden
Flüssigkeit entwickelte Gase verbleiben. Die bei Erzeugung des luftleeren Raumes
ausgepumpte .rlüssigkeit wird in einen Behälter D r Abb. i und > > oder 1I (Abb.
2. 4. und 5) gefördert, der mit dem Getriebe in \ "erbindung stellt, um die
Leckflüssigkeit aus dein Getriebe ersetzen zu können.
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\ach de-r Zeichnung ist die im A.uslaß _-3 sitzende Pumpe E eine Zentriftigalpumpe,
auf deren Welle i# ein Kettenrad G befestigt ist. Durch eilte Kette H wird dieses
Kettenrad finit einem auf der Getriebewelle T sitzenden Kettenrade I verbunden.
Die Pumpe wird also von der Getriebewelle aus angetrieben. Zufolge des Vakuums im
Getriebegehäuse ist es an sich schwer, jene Stellen, an denen Wellen durch die Gehäusewand
hindurchgehen, abzudichten und vor allein auch im Betrieb vollkommen dicht zu halten.
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Die Luft kann für Flüssigkeitsgetriebe mitunter ganz erhebliche
Schwierigkeiten bereiten, insbesondere wenn die betreffenden Getriebe finit Öl arbeiten.
Wo überhaupt nur ein Unterdruck sich zeigt, sucht Luft in das Getriebe einzudringen.
Dieses Bestreben wird natürlich noch größer dadurch, daß das Gehäuse, in welchem
das Getriebe arbeiten soll. luftleer gehalten wird. Es kann an sich :ehr leicht
geschehen, daß die Ablichtung an einer Lagerstelle der Getriebewelle etwas undicht
wird und Luft eindringt. Die Luft würde das im Getriebegehäuse vorhandene Öl durchsetzen
und es zum Zwecke der Kraftübertragung mehr oder weniger ungeeignet machen. Gewöhnliche
Packungen bzw. Dichtungen lassen sich wohl für gewisse Zeit vollkommen dicht halten.
nicht aber mit unbedingter Sicherheit für längere Zeit. Damit litin keine Luft in
das Getriebegehäuse gelangen kann, wird gemäß der Erfindung dieselbe Flüssigkeit.
mit welcher das Getriebe arbeitet, zur Abdichtung all jener Stellen verwendet. an
denen möglicherweise Luft eindringen könnte. Die Abdichtung geschieht so, daß gegebenenfalls
Fliissigkeit, auf keinen 1#'a11 aber Luft in das Getriebegehäuse eindringen kann.
Zu solchem Zwecke könnte das Getriebegehäuse B all sich vollkommen luftdicht gemacht
und die im Gehäuse abzudichtende Welle 7 oder irgendein anderer in Frage korilinender,
durch das Getriebegehäuse gehender Teil mit einer -Tut K versehen werden. Die 'Nuten
K werden durch ein Rohr L
mit einem FlüssigkeitsbehälterJI verbunden, so daß
also die Nuten dauernd unter Flüssigkeit stehen, sonach auch die Welle T bz-w. der
jeweils zur Abdichtung in Frage kommende Teil finit Flüssigkeit vollständig umgeben
ist. Wie aus Abb. 2 ersichtlich, kann sonach nur Flüssigkeit, niemals aber Luft
in das Getriebegehäuse gelangen.
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Es ist indes ziemlich schwer. das Getriebegehäuse als solches vollkommen
luftdicht auszuführen. Schon ganz geringe Fehler an irgendeiner Dichtung oder auch
poröse Stellen im Metall bzw. Guß werden nicht immer bleich entdeckt, so daß durch
solche Stellen immer noch die Gefahr besteht, daß das Vakuum durch Zuiritt von Luft
gestört und das im Gehäuse befindliche Öl mit Luft durchsetzt wird. Es wird daher
vorgezogen, das ganze Getriebe, so wie es in Abb. i dargestellt ist, in eitlem zweiten
oder äußeren Gehäuse D unterzutauchen, derart, daß das das Getriebe C enthaltende
Gehäuse B allseitig finit Flüssigkeit umgeben ist. Das äußere Gehäuse
D wird da, wo es von der Welle I
durchdrungen wird, mit Stopfbuchsen
N nach außen abgedichtet. Es kann in diesem Falle das Gehäuse D gleich als Behälter
für die bei Bildung des Vakuums aus dem Getriebegehäuse B geförderte Flüssigkeit
dienen. Alle Leckflüssigkeit wird dem Getriebe wieder zugeführt, entweder zum Saugkanal,
wenn es sich um eine nicht unisteuerbare Pumpe handelt, oder über Rückschlagv entile,
sofern es sich um ein umsteuerbares Getriebe handelt. Ergänzt wird die Flüssigkeit
im Getriebe unmittelbar aus dein Gehäuse D, was am ehesten und , besten aus Abb.
3 ersichtlich ist. Die Flüssigkeit -wird hier über die Ventile R und R' auf der
Niederdruckseite des Getriebes durch Druck zugeführt, beispielsweise unter Atmosphärendruck.
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Die Abb. 4: und 5 stellen ein Getriebe im Schnitt dar, .bei welchem
der Flüssigkeitsbehälter mit der Pumpe und den Ventilen R, R' durch Rohrleitungen
verbunden ist. Als Pumpe, welche der Erzeugung des Vakuums und zur Rückführung der
Leckflüssigkeiten zum Getriebe dient, kommt nur eine Flüssigkeitspumpe in Frage,
welcher die Flüssigkeit voll selbst zutreten muß; Sangpumpen können nicht in Frage
kommen.
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Ist das Getriebegehäuse, nachdem es mit Flüssigkeit gefüllt wurde,
durch die nachfolgende Entfernung der Flüssigkeit luftleer gemacht, so kann Luft
nicht mehr, selbst nicht während des Betriebes, eindringen, da die Abdichtung mit
Flüssigkeit bzw. Öl geschieht und unter allen Umständen (auch bei stillstehendem
Getriebe bzw. stillstehender Pumpe) nur Flüssigkeit das Getriebegehäuse füllen könnte.