DE533405C - Fluessigkeitsdichte Kraftuebertragung zwischen zwei voellig gegeneinander abgeschlossenen Raeumen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flüssigkeitsdichte Kraftübertragung zwischen zwei völlig gegeneinander abgeschlossenen Räumen. Es ist vorgeschlagen worden, zu diesem Zweck eine formänderungsfähige Wand zwischen einem um einen festliegenden ■ Mittelpunkt schwingenden, aber nicht drehbaren starren Körper und dem Gehäuse anzuordnen, während die beiderseits dieser Wand angeordneten Teile zur Krafterzeugung oder Kraftaufnahme seitens des schwingenden stabilen Teilies dienen.

Bei diesen bekannten Ausführungen war es jedoch nicht möglich, sehr großeDrehmomente zu übertragen, ohne daß die nachgiebige Membran hierunter litt. Die bekannten Ausführungen eigneten sich daher nur für Zähler, Uhren, Meßgeräte u. dgl. Um nun eine Vorrichtung zu schaffen, die für nahezu alle in Betracht kommenden gewerblichen Zwecke, insbesondere für große Kraftübertragungen, geeignet ist, werden erfindungsgemäß die Kraftübertragungsteile insoweit ergänzt, daß sie insgesamt nach Art eines Universalgelenks arbeiten. Dies kann dadurch erfolgen, daß der um den Mittelpunkt schwingende starre Teil an seiner Drehung durch die universalgelenkartige Führung im Gehäuselager verhindert wird. Für manche Fälle ist es zweckmäßig, den schwingenden starren Teil als Planetenträger eines Umlaufrädergetriebes auszubilden.

Für andere Fälle, z. B. wenn mit dem nicht drehbaren starren Körper unmittelbar die sich bewegenden Teile von Kraft- oder Arbeitsmaschinen verbunden werden sollen, empfiehlt es sich, diesem mit der Membran verbundenen Körper auf der einen Seite der Membran eine ebene Führung zu geben, die taumelscheibenartig auf eine schräg stehende Stirnfläche eines um seine Achse sich drehenden Zylinders arbeitet.

Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens im Längsschnitt.

Fig. r stellt eine Kraft- und Bewegungsübertragung mit Kugelführung dar.

Fig. 2 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt die Übertragungsteile in Anwendung auf eine Arbeitsmaschine, zu welcher

Fig. 4 einen Teilschnitt nach x-y der Fig. 3 darstellt.

In Fig. ι ist mit α eine in eine'm Lager b eines festen Gehäuses c ruhende Antriebswelle bezeichnet. Die Welle α trägt eine Kurbel d, in welcher sich ein Arm e dreht, der eine Halbkugel / trägt. Eine andere Halbkugel /_1; die durch eine Schraubeg gegen den Teil/

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gepreßt wird, klemmt eine formänderungsfähige Membran i zwischen diese Kugelhälften. Diese Membran ist an ihrem Umfang zwischen die Gehäuse c und c_x geklemmt. Die Verlängerung e_x des Armes e trägt einen Kegelritzel /, welcher mit einem zweiten Ritzel Z₁ kämmt, der auf einer die Kraft aufnehmenden und weiterleitenden Welle Ot₁ sitzt. Diese Welle ruht in einem Lager b_x des Gehäuses C_x. -

Zur richtigen Kraft- oder Bewegungsübertragung ist es notwendig, daß die Arme e, e_x sich nicht mm die Achse x_x-y_x drehen können. Dies kann dadurch erzielt werden, daß die Wand i einerseits zwischen die Kugelhälften /, f_x und anderseits zwischen die Gehäuseteile c, C_x geklemmt wird. Auf diese Weise unterliegt aber die Membran einer Beanspruchung in ihrer Ebene, welche höchstens bei der Übertragung kleiner Kräfte noch zulässig ist.

Um nun aber die Vorrichtung auch zur Übertragung praktisch beliebiger Kräfte einzurichten, wird gemäß der Erfindung der Körper/, f_x durch eine Führung nach Art eines Universalgelenks an seiner Drehung verhindert. Zu diesem Zweck greift gemäß Fig. ι ein zylindrischer Stift k, der in den Teil c eingeschraubt ist, mit seinem freien Ende in eine Nut k_x, welche am Körper / in Richtung dies die Achse JtT₁-J₁ enthaltenden größten Kreises angebracht ist. Der Stift k nimmt die Beanspruchungen bei der Übertragung der Kräfte auf. In gleicher Weise kann auch ein Kardangelenk mit zusätzlichen Kugelteilen verwendet werden, die konzentrisch auf dem starren Teil / angeordnet sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 trägt die Welle α einen abgeschrägten Zylinder. Der Teil / ist durch einen flachen Teil / ersetzt, und das Lager b dient als Abstützung dieser Teile. Die übertragene Bewegung wird von einer Kurbel d_x aufgenommen, welche auf einer Welle a_x sitzt. Hier wird also die Bewegung von dem mit der Wand i verbundenen festen Körper in gleicher Weise aufgenommen, wie sie auf ihn gemäß Fig. 1 übertragen worden ist.., Die Achse x_x-y_x, die stets senkrecht zu der schrägen Schnittfläche steht, beschreibt einen Kegel um die Achse x-y, wodurch die Teile d_x, C_x in Drehung versetzt werden.

Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf den Fall, daß die treibenden oder getriebenen Teile zu beiden Seiten von b und b_x angeordnet sind, vielmehr können sich die Kräfte des Getriebes auch unmittelbar in den Teilen e, ^ei> f> fir wu. dgl. ohne Zwischenfügung eines Getriebes auswirken.

Demgemäß können die Teile der Kraftübertragung und diejenigen, welche die Festlegung des Mittelpunktes der Bewegungen gegenüber dem Gehäuse bewirken und die : Verbindung durch die Membran hindurch ermöglichen, unmittelbar zu den Bestandteilen von mit dieser Übertragung verbundenen treibenden oder getriebenen Geräten gehören oder diese* Teile selbst bilden. Dies ist beispielsweise in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht. Gemäß Fig. 3 ist eine Flügelpumpe auf der einen Seite der Membran angebracht, während auf der anderen Seite, auf welcher auch eine der Arbeitsmaschine entsprechende Kraftmaschine symmetrisch angeordnet sein könnte, die auf der linken Seite der Fig. 2 veranschaulichten Teile verwendet worden sind.

Nach diesen Fig. 3 und 4 besitzen von den zwei zylindrischen Teilen p und q der eine einen Absatz q_x und der andere eine rinnenförmige zylindrische Aussparung p_x. Ihre Achsen stehen rechtwinklig in der durch ο gehenden Ebene normal zu der Achse x_x-y_x. Die Teile p und q liegen ineinandergeschachtelt in dem Gehäuse O_x. Der Ansatz q_x des Teiles q ragt in die Rinne des Teiles p mit so viel Spiel, daß hier zwei in ihrer Größe veränderliche Räume s, S_x entstehen, die mit Kanälen r, r_x durch die Bewegung von p in Verbindung treten können. Dieser Teil ist dementsprechend bei t, t_x durchbohrt. Diese Ausführung hat folgende Wirkungsweise:

Diie Drehung der Achse x_x-y_x, welche, wie erwähnt, einen Kegel um die Achse x-y beschreibt, verursacht eine' Bewegung der Teile p und q in. ihren Lagerungen, p und q werden demnach zu untereinander rechtwinkligenr Drehbewegungen nach dem Sinusgesetz veranlaßt. Dementsprechend verändert der Teil q die Größe der beiden durch ihn getrennten Rinnenräume infolge Verlagerung des Ansatzes q_x, während p unter öffnung und Schließung der Leitungen r, r_x die Steuerung, also Verteilung der zu fördernden Menge auf die sich an die Stutzen r, r_x anschließenden Leitungen besorgt.

Dieses Beispiel zeigt die unmittelbare Ausnutzung der Bewegung der Achse x_x-y_x in einer Arbeitsmaschine bzw. in einem Motor. Außerdem können die Kraft- und Arbeitsmaschine, die bei dieser Ausführung des unmittelbaren Anschlusses an den mit der formänderungsfähigen Wand verbundenen festen Körper miteinander vereinigt sind, in unmittelbarer Nähe dieser Wand miteinander ge- > kuppelt sein. Sie können sogar aus zu dem Punkt ο symmetrisch angeordneten Teilen bestehen unter Berücksichtigung der Winkeländerungen, die in diesem Falle notwendig sind, um ihre gegenseitige Mitnahme zu ge,-währleisten. Die Kugel /, f_x kann durch eine geeignete Bohrung als Ventil oder dicht schließender Hahn dienen und gegebenenfalls ur Steuerung dieser treibenden oder getriebenen Vorrichtungen benutzt werden.

Die Art und Form der Membran kann beliebig sein. Sie kann aus Metallblech, aus Papier, Leder, Stoff oder einem beliebigen anderen formänderungsfähigen oder plastisehen Gegenstand bestehen. Sie kann auch aus mehreren übereinanderliegenden Schichten verschiedener Stoffe hergestellt sein. Auch kann die übertragene Bewegung in einer stetigen, einer absatzweise erfolgenden oder

ίο hin und her gehenden Bewegung bestehen. Der durch die Achse X^y₁ beschriebene Kegial kann auch statt kreisförmig elliptisch oder anders gestaltet sein, wobei die letztgenannten Ausführungen durch entsprechende kinematische Getriebe erreicht werden können. Schließlich können auch die im vorstehenden beschriebenen Anordnungen in gewissen Fallen umgekehrt werden, derart, daß der feste Körper, der sich um einen festen Punkt bewegt, mit dem Umfang der formänderungsfähigen Wand verbunden ist, die ihrerseits in ihrer Mitte mit einem ortsfesten Träger in Verbindung steht.

Die Erfindung ist demnach nicht auf die im vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, welche nur einige Ausführungsbeispiele enthalten, die die zur Ausführung verwendeten Mittel näher beschreiben.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Flüssigkeitsdichte Kraftübertragung zwischen zwei völlig gegeneinander abgeschlossenen Räumen mittels eines um einen festliegenden Mittelpunkt schwingenden, aber nicht drehbaren starren Körpers, zwischen welchem und dem Gehäuse eine formänderungsfähige Wand angeordnet ist, während die beiderseits dieser Wand angeordneten Teile zur Krafterzeugung oder Kraftaufnahme seitens des schwingenden starren Teiles dienen, dadurch gekennzeichnet, daß der um den Mittelpunkt schwingende starre Teil an seiner Drehung durch eine universalgelenkartige Führung im Gehäuselager verhindert wird.
2. 2. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingende starre Teil als Planetenträger eines Umlaufrädergetriebes ausgebildet ist.
3. 3. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der nachgiebigen Membran verbundene starre Körper auf der einen Seite dieser Membran eine ebene Führung hat, die taumelscheibenartig auf eine schräg stehende Stirnfläche eines um seine Achse sich drehenden Zylinders arbeitet.
4. 4. Kraftübertragung nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der nachgiebigen Membran verbundene starre Körper mit zur Mengenmessung oder Verteilung dienenden Körpern einer ein Gas oder eine Flüssigkeit befördernden Vorrichtung verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen