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Flüssigkeitswechselgetriebe Bei dem Getriebe nach Patent 495
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wird die Bewegung der Schaufelkolben in ihre Druckstellung und zurück
in. die Ruhelage durch den Steuerkörper und durch von diesem beeinflußte Rollen,
welche sich um einen Kurbelzapfen der Schaufelkolben 2 1 drehen, bewirkt. Bei dem
Getriebe nach Patent 488386 werden die Schaufelkolben zum gleichen Zwecke
durch Zahnräder in den Flüssigkeitsringraum hinein- und wieder herausgedreht. Hierbei
können Zahnräder als Antrieb verwendet werden, weil die Ruder keine Pendelbewegung
machen, sondern sich gleichmäßig fortlaufend drehen.
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Beim Erfindungsgegenstand findet keins dieser beiden Mittel Anwendung.
Die Schaufelkolben und Widerlager sind lediglich durch eine falsche Stellungen derselben
zueinander verhindernde Verblockung verbunden, die aus einem Zahnrädersystem mit
Zwischenrädern besteht. Zum Antreiben der Schaufelkolben wird eine vorhandene Kraft
ohne besondere Vorrichtung benutzt. Die Drehbewegung der Schaufelkolben mit der
jeweils notwendigen Geschwindigkeit wird lediglich durch den Flüssigkeitsdruckring
veranlaßt. Der Flüssigkeitsring, welcher in demselben Raume verbleibt, läuft mit
demselben um. Dieser Raum wird nach einer Seite hin auch vom getriebenen Teile gebildet,
in welchem die mehr oder weniger den Ringraum durchsetzenden Widerlager angeordnet
sind. Infolgedessen läuft die hiervon beeinflußte äußere Teilmenge der Flüssigkeit
mit der jeweiligen Geschwindigkeit des Abtriebs um, während die innere, vom Triebkörper
mit Schaufelkolben beeinflußte Flüssigkeit mit der Antriebsgeschwindigkeit umläuft.
Die hierdurch bedingte Reibung wirkt sich an den Schaufelkolben 5 aus. Die Heftigkeit
dieser Reibung wird einerseits durch den auf der Flüssigkeit lastenden Druck und
andererseits durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Flüssigkeit an diesen Flächen
vorbeistreift, bestimmt. Diese Geschwindigkeit ,ist stets. der Geschwindigkeitsunterschied,
d. h. Antriebsgeschwindigkeit abzüglich Abtriebsgeschwindigkeit. Durch diese Reibung,
welche an sich nicht schädlich ist, weil sie im Sinne des Getriebes kräfteübertragend
wirkt, werden die Kolben gedreht.
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Der Gegenstand der Erfindung ;ist in Abb. 1, z und 3 in einer Ausführungsform
beispielsweise dargestellt. Abb. 1 stellt einen Querschnitt nach der Linie A-B in
Abb. 3, also an der Stelle dar, wo sich der Drtuckringraum mit den Schaufelkolben
und Widerlagern befindet. Abb. ? ist ein Schnitt nach der Linie C-D in Abb. 3 durch
die Nebenkammer, in welcher ein Zahnrädersystem untergebracht ist. Abb.3 ist ein
Längsschnitt durch das Getriebe.
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In dem Gehäuse 1 sind zwei verstellbare und ausbalancierte Widerlager
a drehbar gelagert. Diese Körper mit dem Flüssigkeitsdruckring 3 bilden den getriebenen
Teil des Getriebes. Innerhalb desselben ist der Zylinder 4 drehbar angeordnet, in
welchem in
diesem Falle drei in Drehrichtung und in axialer Richtung
ausbalancierte doppelseitige Schaufelkolben 5 an beiden Enden auf Kugellagern gelagert
sind.
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Diese Bauart läßt zunächst erkennen, daß der obere Kolben 5 zu öffnen
begonnen hat und dann bei der Weiterbewegung des Zylinders 4 in Richtung des Pfeiles
und bei gleichzeitiger Eigendrehung in Richtung des Pfeiles vermöge seiner besonderen
Form reibungslos am oberen \Viderlager 2 vorbeigeht, welches in voll ausgeschwenkter
Stellung, also den Druckringraum ganz durchsetzend, gezeichnet ist. In diesem Augenblick
ist der untere Kolben 5 auf dem gleichen Wege bereits am unteren Widerlager 2 vorüber
und in einer nahezu geschlossenen Stellung angelangt, während der rechte oder dritte
Kolben 5 eine ganz geschlossene Stellung zwischen den beiden Widerlagern 2 einnimmt.
Auf diese Art ist es möglich, bei zwei sich gegenüberliegenden Widerlagern nur drei
solcher Kolben 5 anzuwenden, wobei diese sich bei jeder Umdrehung des Gehäuses i
mit den Widerlagern um den Getriebekörper 4 auch einmal um sich selbst gedreht haben.
Die richtige Stellung beim Vorbeigehen an dem Widerlager' wird- durch ein Zahnrädersystem
geregelt, welches in einem mit dem Gehäuse 'i verschraubten Gehäuse 6 untergebracht
ist..
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Die Räder 7 sind an den Schäften 8 der Kolben 5 mit Keilen 9 befestigt.
Sie stehen mit Zwischenrädern io von gleicher Größe und mit gleicher Zähnezahl in
Eingriff. Die Räder io sind mit langen Wellen ii im Zylinder ¢ drehbar gelagert
und stehen mit dem Ringrad 12, welches mittels Seitenflansch am Gehäuse 6 befestigt
ist, in Eingriff. Werden die Kolben 5 durch die Reibung des Flüssigkeitsringes in
Pfeilrichtung gedreht, so machen die Räder 7 die gleiche Drehrichtung mit. Die hiermit
in Eingriff stehenden Zahnräder io werden in Pfeilrichtung mitgenommen und rollen
dementsprechend in Richtung des punktierten Pfeiles um das hiermit in Eingriff stehende
Ringzahnrad 12 ab. Da die Durchmesser der Räder 7, i o und 12 und deren Zähnezahl
gleich sind, müssen die Schaufelkolben 5 bei jeder Umdrehung des Gehäuses i, 6 mit
dem Zahnrad i2 um den Zylinder 4 mit seinen Schaufelkolben 5 beim Vorbeigang an
den Widerlagern 2 dieselbe Stellung einnehmen. Dasselbe ist der Fall, wenn der treibende
Zylinder 4 in Pfeilrichtung mit seinen Kolben 5 im Gehäuse i, 6 umläuft. Durch die
Zwischenräder i o wird aber erreicht, daß beim Drehen des Zylinders 4 sich die Schaufelkolben
unter dem Einfluß der Druckflüssigkeitsreibung ein entsprechendes Stück zurückdrehen
können. Das Ringrad 12 ist um den Zapfen 13 des Zylinders 4 frei drehbar
gelagert.
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' Auf diese Art wird der Flüssigkeitsdruckring infolge der von ihm
bewirkten Reibung gewissermaßen als Treibriemen angewandt. Die so entstehende Kraft
ersetzt sonst notwendige besondere Einrichtungen, welche außerdem kräftezehrend
wirken. Weil die Schaufelkolben als Balanceruder ausgebildet sind, wirkt der darauf
lastende Druck der Flüssigkeit kraftübertragend, ohne die Drehung der Kolben zu
hemmen. Deshalb ist keine weitere Kraft notwendig, um die Ruder j zu drehen, wenn
die Drehung in Richture der oben beschriebenen Reibung erfolgt. Es wird nur eine
Vorrichtung benötigt, welche eine genaue Einhaltung der Kolbenstellungen beim Vorübergehen
an den Widerlagern bewirkt. Dies wird zweckmäßig, wie schon erwähnt, durch ein Zahnrädersystem
erreicht, wobei die Zahnräder, welche nicht oder ganz unwesentlich belastet sind,
klein und schwach sein können. Sie haben lediglich den Zweck, die genaue Lage der
Kolben beim Vorbeigang am verstellbaren Widerlager einzuhalten. Zwar treibt der
Flüssigkeitsring die Kolben, weil sich ihre Umlaufzahl genau nach der Flüssigkeitsgeschwindigkeit
richtet, gleichmäßig und mit der richtigen Umlaufzahl an. Es sind aber z. B. beim
Anhalten des Getriebes falsche Stellungen der Ruder ohne solche Vorrichtung wahrscheinlich,
da die Ruder wegen der ihnen sowie der Flüssigkeit innewohnenden, einander verschiedenen
lebendigen Kräfte nicht ganz gleichzeitig zur Ruhelage kommen. Dasselbe ist in bezug
auf das Beharrungsvermögen beim Anlassen des Getriebes der Fall. Lediglich um so
eintretende oder z. B. durch Erschütterung verursachte falsche Stellungen der Schaufelkolben
zu vermeiden, findet dieses Zahnrädersystem oder ein geeignetes anderes Mittel als
Regelvorrichtung oder Verblockung Anwendung. Weil demnach die Zahnräder während
des Betriebes keine Widerstände zu überwinden haben, können dieselben den Wirkungsgrad
nicht ungünstig beeinflussen. Auch der Flüssigkeitsring mit seiner treibenden Kraft,
die sich mittelbar oder unmittelbar ohne übertragungsvorrichtung auswirkt, bildet
die denkbar beste Voraussetzung für einen günstigen Wirkungsgrad.
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Um die Wirkung noch zu erhöhen, sind die Schaufelkolben innen und
statt eines zwei sich gegenüberliegende Widerlab r außen angeordnet. Diese Anordnung
der zwei Widerlager außen hat zugleich den Vorteil, daß bei Anwendung von nur drei
im gleichen Abstand angeordneten Schaufelkolben mit der "gezeichneten Form zwei
derselben den Flüssigkeitsringraum ganz durchsetzen bzw. einer zu öffnen
beginnt,
wenn der andere geschlossen ist. Hierdurch sowie durch die Anordnung von zwei Widerlagern
wird außerdem ein besserer Gleichförmigkeitsgrad erreicht. Bei diesem System müssen
die Schaufelkolben doppelseitig wirken. Die hierdurch bedingte Form bietet der Flüssigkeit
zugleich wirksamere Reibungsflächen, da dieser Flüssigkeitstreibring sich der Form
der Flächen, ag welchen er wirkt, anpaßt, während z. B. der Treibriemen auf der
Riemenscheibe eine kreisrunde Reibfläche verlangt.
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Durch diese Anordnung und Form der Kolben und `vViderlager wird außerdem
erreicht, daß dieselben in keiner Stellung ganz aus dem Flüssigkeitsringraum zurücktreten,
sondern diesen selbst in der ungünstigsten Stellung noch bis zur Hälfte durchsetzen,
was hinsichtlich der durch den Flüssigkeitsring bewirkten Reibung und betreffs der
mit dem Getriebe zu übertragenden Kraft von Vorteil ist. Diese Konstruktion bietet
daneben den weiteren Vorteil, daß zwei zur Aufnahme der nötigen Flüssigkeit voneinander
,trennte Nebenräume r q. und 15 entstehen, welche bei dieser Anordnung das Getriebe
nicht verlängern und im Durchmesser nur vorhandene Lücken ausfüllen. Die notwendigen
Verbindungen dieser Räume mit dem Zahnräderraum 16, der Druck- und Saugekammer sowie
Druckpumpe sind in einfachster Weise auf kürzestem Wege möglich. Diese Räume sind,
wie bisher, mit der Saugeleitung der Druckpumpe, dem Zahnräderraum 16 und mit den
übrigen Räumen, in denen zwar ü1 zirkuliert, aber in welchen sich kein Druck bilden
darf, verbunden und deswegen nicht ganz mit Flüssigkeit gefüllt. Ferner wird durch
eine solche Anordnung der Sauge-oder Nebenräume 1¢, 15 eine nach außen hin sonst
notwendige Stopfbüchse erspart.