DE530602C - Fluessigkeitswechselgetriebe - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AH 31. JULI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 530602 KLASSE 47 h GRUPPE

Georg Oberleiter in Taltal, Chile

Flüssigkeitswechselgetriebe Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Februar 1928 ab

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an j enen Flüssigkeitswechselgetrieben, welche aus zwei gleichartigen, in ihrer exzentrischen Einstellung um i8o° zueinander versetzten Getrieben bestehen und im Druckraum angeordnete Ringschieber sowie außerhalb und innerhalb eines Ringkolbens vorhandene Arbeitsräume besitzen. Gegenüber den bekannten Flüssigkeitswechselgetrieben dieser Art wird durch die Erfindung bezweckt, unter \^rereinfachung der baulichen Beschaffenheit in jedem Getriebeteil die Kraftübertragung sicherer zu gestalten und außerdem hinreichend große Gleitflächen zwischen den treibenden und getriebenen Teilen zu erzielen, um eine bessere Abdichtung zwischen inneren und äußeren Arbeitsräumen zu ermöglichen. Dies wird dadurch erreicht, daß der mit der getriebenen Welle verbundene Ringkolben mit den Gehäusehälften und den exzentrischen Naben für jedes Getriebe je einen inneren und einen äußeren Arbeitsraum bildet, die von ihnen gemeinsamen Flügelkolben bestrichen werden.

Ein solches Flüssigkeitswechselgetriebe ist durch die Abb. 1 bis 4 der Zeichnung in einer Ausführungsform dargestellt, wobei Abb. 1 den lotrechten Längsmittelschnitt, Abb. 2 den Querschnitt nach Linie A-B der Abb. 1, Abb. 3 den Längsschnitt nach der Linie E-F der Abb. 2 und Abb. 4 den Querschnitt nach Linie G-H der Abb. 3 erkennen lassen.

Das Flüssigkeitswechselgetriebe besteht im wesentlichen aus zwei exzentrischen Gehäuseteilen, dessen:der treibenden Welle α zugewendeter Gehäuseteil b einerseits mit dieser treibenden Welle, andererseits mit dem auf der Seite der getriebenen Welle c liegenden Gehäuseteil d durch die Flansche durchsetzende Schrauben e verbunden ist. In dem Gehäuse b, d, dessen beide exzentrische Teile gegenseitig um i8o° zueinander versetzt sind, so daß in der aus Abb. 1 ersichtlichen Weise die Nabe g und damit die ganze Gehäusehälfte b exzentrisch zur gemeinsamen Wellenachse nach oben, die Nabe A und damit die ganze Gehäusehälfte d aber um das gleiche Maß nach unten gerückt sind, ist gleichachsig zur treibenden Welle lein verstärkter Fortsatz f der getriebenen Welle in den Naben g, h der Gehäusehälften gelagert. Auf dem Wellenfortsatz/ sitzt eine zweckmäßig mit ihm aus einem Stück bestehende Scheibe i, welche symmetrisch zur Treimungsfuge k der beiden Gehäusehälften liegt und in einen Ringflansch I übergeht. Auf die Außenseite des Ringflansches I ist ein Ringschieber η aufgelegt, der sich über die ganze lichte Weite der Gehäusewandungen erstreckt und durch einen einteiligen zylindrischen Ringflansch 0 überdeckt ist, welcher wie in der aus Abb. 3 ersichtlichen Weise auf den beiderseitigen stufenartigenAbdrehungen desRingfliansdhes I festsitzt und dadurch mit diesem zusammen einen gemeinsamen Ringkolben bildet. Durch diesen zentrisch gelagerten Ringkolben /, 0 werden die Innenräume der exzentrisch gelagerten Gehäuseteile abgeteilt und auf diese Weise die beiden inneren und die beiden äußeren Arbeitsräume geschaffen. Da der

Ringschieber η sich über die lichte Weite der Gehäusewandungen erstreckt, sind zur Befestigung der Ringflansche I, ο aufeinander diese nach den beiden Seiten entsprechend verlängert und greifen dadurch in die ringförmigen Aussparungen der Gehäusestirnwände ein. Damit wenden gleichzeitig größere Gleitflächen zwischen den treibenden und getriebenen Teilen und eine entsprechende bessere ίο Abdichtung zwischen den· inneren und äußeren Arbeitsräumen erreicht. Zu demselben Zwecke greift auch der mittlere Fortsatz p des Ringflansches ο in die Ringnut q des Gehäuses ein, wodurch außerdem die beiden äußeren Arbeitsräume voneinander abgeteilt werden. Die Teilung der inneren Arbeitsräume erfolgt durch die Scheibe i. In dem Ringkolben I, ο sind an dessen beiden Stirnseiten in je zwei einander gegenüberliegenden so entsprechenden zylindrischen Bohrungen je zwei zylindrische, mit Längsschlitzen versehene Drehführungen m eingesetzt. Ferner sitzen auf den Naben g, h der Gehäuseteile b, d je zwei didht aneinander schließende Ringbunde 8, 9, welche mit einander gegenüberliegenden Flügelschaufeln 10 derart versehen sind, daß an' dem einen vorderen BundS die untere über die ganze Breite der beiden Bunde sich erstreckende Schaufel 10 angebracht ist, während die obere Flügelschaufel 10 am zweiten Bund 9 sitzt und nach rechts über den ersten Bund vorspringt. Jede der Flügelschaufeln hat damit die Breite eines Arbeitsraumes, die Höhe erstreckt sich über den inneren und äußeren Druckraum. Dabei durchsetzen die Flügel die obenerwähnten Schlitze der Drehführungen m und sind auf diese Weise mit dem Ringkolben /, 0 und damit mit dem getriebenen Teil gekuppelt. Bei den jeweiligen Drehbewegungen, welche in verschiedenen Umdrehungszahlen der treibenden und getriebenen Teile erfolgen, . bewegen sich diese Flügelschaufeln mit den Ringbunden 8, 9 um die Naben g, h, gleiten an den inneren Wänden der Gehäuse und bewegen sich in den Drehführungen in der durch die Exzentrizität der Gehäuse gegebenen Höhe auf und ab. Die Ringflansche I, 0 sind an beiden Seiten der Drehführungen durch die Schrauben t miteinander verbunden. Der einteilige geschlossene Ringschieber η ist dem Kanalquerschnitt in dem Ringkolben /, 0 angepaßt. An den Stellen, wo der Ringschieber η von den Drehführungen m durchsetzt wird, sind zu beiden Seiten entsprechende Ausschnitte gemacht, so daß nur ein schmales Band j bestehen bleibt. Die Länge der betreffenden Ausschnitte ist so gehalten, daß «ine Verschiebbarkeit des Ring-Schiebers η in der Umfangsbewegung auf das erforderliche Maß möglich ist. Die Ringflansche 0 sowohl als auch der Ringschieber η und die Ringflansche / sind mit gleich großen Bohrungen r versehen, die durch entsprechende Umfangsverschiebung des Ringschiebers η zur Deckung gebracht werden können. Der Abstand der einzelnen Bohrungen in dem Ringschieber η und in dem Ringkolben I, 0 ist dabei derart bemessen, daß durch Umfangsverschiebung des Ringschiebers η die Durchtrittsöffnungen r teilweise oder ganz abgeschlossen werden können. Der Ringschieber η ist außerdem an den beiden mittleren Scheiteln mit je einer rechteckigen Kulissenführung u versehen, in welche ein mit zentrischer Bohrung versehener Kulissenstein ν hineinragt. In diese Bohrungen der Kulissensteine greifen um i8o° gegeneinander versetzte Zapfen w ein, welche exzentrisch auf einer in der mittleren Scheibe« drehbar gelagerten Spindel χ sitzen, die an ihrem mittleren Teile mit einer Verzahnung y versehen ist. Mit der Verzahnung kämmen zwei in Schrägbohrungen des Wellenfortsatzes / verschiebbar geführte Zahnstangen z, deren nach außen vorstehende Gelenkaugen 2 an einem Doppelhebel 3 angelenkt sind, der am Ausleger 5 einer Lagerschale 4 der getriebenen Welle c in seiner Mitte seine Lagerung findet und an einem Arm von einer axial verschiebbaren Büchse 6 erfaßt wird, so daß durch- Drehen des Hebels 3 in der einen oder anderen Richtung die Exzenterzapfen w den Ringschieber η in der Umfangsrichtung nach der einen oder anderen Seite verschieben. Das Kupplungsgehäuse ist an seiner Außenfläche mit Kühlrippen 7 versehen, welche zur Kühlung des bei der Kraftübertragung allenfalls erwärmten Öles dienen sollen.

Die Wirkungsweise des Flüssigkeitsgetriebes ist folgende: Sind im Ruhezustande beispielsweise die Kanäle r des Ringkolbens /, 0 und des Ringschiebers η geöffnet und wird die treibende Welle α nunmehr in Bewegung gesetzt, so drehen sich die damit durch Flanschverbindungen starr gekuppelten Gehäuseteile b, d, also die exzentrisch treibenden Teile des Getriebes, um die zentrisch gelagerten, getriebenen Teile f, i, I, o, p des Getriebes. Die inneren und äußeren Arbeitsräumen, 12, 13, 14 kreisen dabei sowohl innen wie außen um den Ringkolben, ebenso drehen sich die Naben g, h in den Ringbunden 8, 9 der Flügelschaufelnio. Da bei der erwähnten Drehbewegung der Rauminhalt eines äußeren Arbeitsraumes zwischen zwei Flügelschaufeln in demselben Maße abnimmt, wie der eines Innenarbeitsraumes zunirnmt, und umgekehrt, muß die in den Arbeitsräumen befindliche ölmenge den Weg durch die Bohrungen r des Ringkolbens I, 0 und Ringschiebers η nehmen, also bei jeder Um-

drehung von dem inneren nach dem äußeren Arbeitsraum und wieder zurück durch die Kanäle r fließen. Solange die Kanäle r voll geöffnet sind, tritt, da die Summe der Querschnitte der Bahrungen r der durchfließenden ölmenge pro Zeiteinheit angepaßt ist, kein Druck auf die Flügelschaufeln auf. Dadurch bleiben der durch die Drehführungen m mit ihnen gekuppelte Ringkolben/, ο und damit

ίο die anzutreibende Welle im Ruhezustand.

Soll nun die getriebene Welle in Bewegung

gesetzt werden, so werden durch die axial

" verschiebbare Büchse 6 und den Doppelhebel 3 die beiden Zahnstangen s gegenseitig verschobern Dadurch wird die Spindel x, in deren Verzahnung y die Zahnstangen eingreifen, gedreht und durch deren an beiden äußeren Enden in entgegengesetzer Exzentrizität angebrachte Zapfen w und die Kulissen ν der Ringschieber η verschoben. Die Durchflußöffnungen der Bohrungen r werden dadurch verkleinert und dementsprechend der Kreislauf der Druckölmenge gehemmt. Als Folge davon entsteht ein entsprechender Druck auf die Flügelschaufeln 10, und die damit gekuppelte getriebene Welle c wird in Bewegung gesetzt. Umgekehrt proportional verändert sich mit der Verkleinerung der Durchflußöffnungen r der Druck auf die Flügelschaufeln und damit die Umdrehungszahl. Bei vollkommen geschlossenen Durchflußöffnungen hört der Kreislauf des Drucköles ganz auf, und dieses legt sich wie ein starrer Körper zwischen die treibenden und getriebenen Teile des Getriebes. Dabei wird die ganze Leistung des Motors unmittelbar auf die getriebene Welle übertragen unter Vermeidung jeder Flüssigkeitsbewegung. Das Getriebe arbeitet in diesem Fall wie jedes andere starre, mechanische Kraftübertragungsmittel. Im umgekehrten Sinne, d. h. durch Öffnen der Verbindungskanäle r und Wiederherstellung des Ölkreislaufes, erfolgt die Regulierung bei Verlangsamung der Fahrt.

Die Druckräume in dem Getriebe sind doppelt angebracht. Es sind also zwei innere und zwei äußere Druckräume vorhanden, die um i8o° gegeneinander versetzt sind. Dadurch wird einerseits eine genau gleiche Druckverteilung und andererseits ein gutes Ausbalancieren der umlaufenden Teile erreicht.

Die Geschwindigkeit des Üles hat bei den gegebenen Verhältnissen bei Leerlauf des Motors, also bei ausgeschaltetem Getriebe, den höchsten Wert und sinkt bei Einschalten und Regulieren bis Vollast allmählich auf Null. Umgekehrt ist es mit dem Druck auf das Öl. Dieser ist bei Leerlauf fast Null und steigt bei Vollast bis zum Höchstwert. In Zahlen ausgedrückt dürfte die Höchstgeschwindigkeit bei den gegebenen Verhältnissen 3 m/s kaum übersteigen. Der Druck kann durch entsprechende Bemessung der Druckflächen auf beliebiger Höhe gehalten werden.

Der Wirkungsgrad des Getriebes hängt in erster Linie von der Genauigkeit der Ausführung ab. Es wird angenommen, daß die besonders starker Beanspruchung ausgesetzten Teile aus bestem Stahl hergestellt werden und an den Gleitflächen gehärtet und geschliffen werden. Die Dichtungs- und Gleitflächen an den Flügelschaufeln 10, dem Ringkolben /, 0, dem Fortsatz p, der Spindel χ und den Zahnstangen s sind mit eingefrästen bzw. eingedrehten Nuten, welche als Labyrinthdichtungen wirken, ausgeführt gedacht. Zur Abdichtung nach außen sind an den Flanscliverbindungen der Trennungsfuge k der beiden Gehäuseteile b, d eine aufgeschliffene Fläche und bei der Durchsetzung der getriebenen Welle c durch den Gehäuseteil d mehrere kegelförmige Dichtungsringe in federnder Wirkung gedacht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Fliüssigkieitswechselgetriebe!, bestehend aus zwei gleichartigen, in ihrer ex- 9ο zentrischen Einstellung um i8o° zueinander versetzten Getrieben, mit im Druckraum angeordnetem Ringschieber und außerhalb und innerhalb eines Ringkolbens angeordneten Arbeitsräumen, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der getriebenen Welle (c) verbundene Ringkolben mit den Gehäusehälften (b, d) und den exzentrischen Naben (g, h) für jedes Getriebe je einen inneren (12 bzw. 14) und einen äußeren Arbeitsraum (11 bzw. 13) bildet, die von ihnen gemeinsamen Flügelkolben (10) bestrichen werden.

2. Flüssigkeitswechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben aus zwei den Ringschieber (n) zwischen sich einschließenden Ringflanschen (I, 0) besteht.

3. Flüssigkeitswechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 und'2, dadurch gekennzeichnet, daß in der die beiden Gehäusehälften trennenden Zwischenwand (?) des Ringkolbens eine durch Zahnstangen (z) verstellbare Kurbelwelle (jv) gelagert ist, deren Kurbelzapfen (10) in einen Kulissenstein (v) des Ringschiebers (u) eingreift.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen