DE568720C - Als Kupplung dienendes Fluessigkeitswechselgetriebe, das aus mehreren in Sternform angeordneten Zylindern besteht und dessen Geschwindigkeitsregelung nur durch Ver-stellen der Exzentrizitaet des Kurbelzapfens herbeigefuehrt wird - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. JUNI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Ja 568720 KLASSE 47h GRUPPE

Boguslaw Weigle in Warschau

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Mai 1930 ab

Die Erfindung betrifft ein als Kupplung dienendes Flüssigkeitswechselgetriebe, dessen Zylinder inSternform angeordnet sind, wodurch selbsttätige Luftkühlung gewährleistet ist. fm Gegensatz zu den bisher bekanntgewordenen Flüssigkeitsgetrieben in Sternform hat das Getriebe gemäß der Erfindung keinerlei Verbindungsleitungen zwischen den Zylindern, so daß umständliche Bauart und verwickelte Abdichtungen vermieden sind, weil die Zylinder außer der Zylinderbohrung keinerlei Öffnungen besitzen. Im Kolbenboden befinden sich neben einem Rückschlagventil eine verstellbare Öffnung, die für einen bestimmten Flüssigkeitsdurchfiuß entsprechend der zu übertragenden Leistung vor Inbetriebnahme eingestellt wird. Auf eine Verstellbarkeit dieses Durchflusses während des Betriebes ist bei der Ausführung gemäß der Erfindung bewußt verzichtet worden, da einerseits die Geschwindigkeitsregelung mittels Durchflußverstellung zu verwickelt ist, als daß sie eine genügende Betriebssicherheit gewährleisten könnte, und andererseits die Exzentrizitätsverstellung gemäß der Erfindung allen Betriebserfordernissen, insbesondere in bezug auf Geschwindigkeitsregelung, vollauf genügt. Der die Kolbenstangen treibende Zapfen ist exzentrisch an einer Welle befestigt, die ihrerseits in einer exzentrischen Bohrung der Hauptwelle drehbar gelagert ist. Zur Verstellung der Exzentrizität sind je ein Verstellzapfen an der Exzenterwelle und an der Hauptwelle befestigt, die ihrerseits in sich kreuzende Nuten zweier Buchsen eingreifen. Eine Verschiebung der Buchsen gegeneinander bewirkt die Exzenterverstellung. Dadurch, daß jeder Zapfen in zwei Nuten gehalten wird, ist eine Übertragung von Axialkräften auf die Hauptwelle im Gegensatze zu den bisherigen Ausführungen vermieden. Das Exzenter kann in beliebigen Grenzen entsprechend der erforderlichen Geschwindigkeitsregelung verstellt werden.

Die Wirkung und die Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die Kombination der aufgezählten Merkmale.

Die Vorteile sind in erster Linie: einfache Bauart und Montage, hohe Betriebssicherheit, geringer Verschleiß, gute Kühlung, einfache ₅„ Abdichtung, leichte und zuverlässige Geschwindigkeitsregelung, geringe Flüssigkeitsreibungsverluste und demzufolge hoher Wirkungsgrad.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt, und es bedeuten:

Fig. ι Längsschnitt des Getriebes, Fig. 2 Querschnitt des Getriebes nach N-N gemäß Fig. ι bei ungekuppelter An- und Abtriebswelle (Exzentrität = o), Fig. 3 Querschnitt des Getriebes gemäß

Fig. 2 bei gekuppelter An- und Abtriebswelle

ίο (Exzentrizität = Max.),

Fig. 4 Exzentrizitätseinstellvorrichtung für den die Kolbenstange führenden Zapfen, Fig. 5 Querschnitt gemäß Fig. 4, Fig. 6 Querschnitt durch einen Kolbenkopf mit Einströmöffnung und dazugehörigem Saugventil sowie einstellbarer Ausflußöffnung.

Das Wechselgetriebe besteht aus einem geschlossenen, zum Teil mit einer beliebigen Flüssigkeit gefüllten Gehäuse 1, das einerseits in einem nicht besonders abgedichteten Lager 24 auf der Welle 13 lose drehbar und andererseits mit der Welle 3 starr verbunden ist. Auf dem Umfang des Gehäuses 1 sind Zylinder 2, in denen Kolben 4 mit einer im Kolbenboden vorgesehenen Öffnung 5 beweglich sind, sternförmig angeordnet. Die öffnung 5 ist mit einem Federventil 5_a verschließbar. Außerdem ist im Kolbenboden eine Öffnungö, deren Querschnitt mit einer Stellschraube o. dgl. 7 bei der Montage bzw. vor Inbetriebnahme einstellbar ist, vorgesehen. Die Kolben sind an der Kurbelstange 8, deren Ende um einen Bolzen im vergrößerten Kopfstück 10 der führenden Kurbelstange 8¹ angeordnet sind, angelenkt.

Das Kopfstück 10 ist auf dem Zapfen 11 gelagert, der am Ende der Welle 12 exzentrisch befestigt ist. Die Welle 12 ihrerseits ist in der Hohlwelle 13 exzentrisch gelagert. Da die Exzentrizität der Wellen 12 und 13 und der Abstand zwischen der Zapfenachse 11 und der Wellenachse 12 gleich sind, läßt sich durch Verdrehen der Welle 12 in bezug auf die Welle 13 um einen zwischen o° und i8o° wechselnden Winkel der Zapfen 11 so einstellen, daß seine Achse mit der Wellenachse 13 entweder zusammenfällt, der Zapfen 11 zur Welle 13 also konzentrisch liegt, oder daß eine gewollte bestimmte Exzentrizität zwischen dem Zapfen 11 und der Achse der Welle 13 besteht, wobei" diese zwischen ο und der doppelten Exzentrizität der Welle 12 und 13 gewählt werden kann. Diese Anordnung gibt die Möglichkeit, durch Veränderung der relativen Winkelstellung der Wellen 12 und 13 . zueinander den Hub der Kolben 4 von ο bis zum Maximum entsprechend einer vierfachem Exzentrizität der Welle 12 und 13 einzu-So stellen.

Zur exzentrischen Einstellung der Wellen

12 und 13 dienen zwei teilweise ineinandergeschobene, auf der Welle 13 verschiebbare Buchsen 14 und 15, die mit schrägen Ausschnitten 16, 17 bzw. 16¹, 17¹ versehen sind. Die Buchsen 14 und 15 sind derartig ineinandergeschoben, daß die Ausschnitte 16, 16¹ und 17, 17¹ sich kreuzen, wobei in der Kreuzung der Ausschnitte 16 und 16¹ ein an der Welle 12 in einem Ausschnitte 21 der Welle 13 pendelnd befestigter Zapfen 19 sitzt.

In der Kreuzung der Ausschnitte 17 und 17¹ ist ein Zapfen 20 in die Welle 13 eingefügt. Die beiden Zapfen 19 und 20 sind am Umfang mit drehbaren Rollen 18 zur Verminderung der Reibung versehen.

Beim In- oder Auseinanderschieben der Buchsen 14 und 15 durch in den Kanälen 23, 23« frei laufende und auf die Führungsringe 22 und 22_a axial wirkende Hebel, Gewindegärige o. dgl. nähern oder entfernen sich die Zapfen 19 und 20 voneinander, um den Winkel von o° bis i8o°, wobei die Wellen 12 und

13 relativ um den entsprechenden Winkel ge dreht werden. Hierbei ist es gleichgültig, welche Welle die Antriebswelle ist und in welchem Drehsinne sie arbeitet.

Die Wirkungsweise des Flüssigkeitswechselgetriebes gemäß der Erfindung ist folgende :

Die Welle 3 sei als treibende Welle gewählt. Solange der Zapfen 11 zentrisch zu der Wellenachse 13 sitzt, bleiben bei Drehung der Welle 3 die Kolben 4 ohne Hub. In diesem Falle erfährt der Zapfen 11 keinen Druck, und die getriebene Welle 13 bleibt in Ruhe. Soll eine Kupplung der treibenden Welle 3 mit der getriebenen Welle 13 erfolgen, so muß der Zapfen 11 exzentrisch zur Wellenachse 13 gestellt werden. Dieses geschieht durch gegenseitiges axiales Verschieben der Buchsen 14 und 15. Hierdurch verschieben sich die Kreuzungspunkte 16 und 16¹ und 17 und 17¹ mit den entsprechenden Bolzen 19 und 20 gleichfalls um den gewünschten Winkel auf dem Umfang der Buchsen. Auf diese Weise zwingen die Bolzen 19 und 20 die Wellen 12 und 13, sich gegenseitig zu verdrehen, so daß der Bolzen 11 in eine exzentrische Lage in bezug auf die Wellenachse 13 gelangt. Hierdurch werden die Kolben 4 durch die Kurbelstange 8¹ mit dem Kopfstück 10 und den darauf angelenkten übrigen Kurbelstangen 8 zwangsweise bewegt, Der Hub des Kolbens 4 ist der doppelten jeweiligen Exzentrizität des Zapfens 11 gleich.

Beim Saughub eines Kolbens 4 gelangt die durch die Zentrifugalwirkung im Innern der Kolben 4 sitzende Flüssigkeit aus dem Gehäuse ι bzw. dem Kolbeninnern durch die Öffnung 5 in die Arbeitskammer des Zylinders 2. Bei entgegengesetztem Hube des Kolbens 4

(d. h. nach außen hin) wird die Öffnung 5 selbsttätig durch das Ventil 5_a abgeschlossen, und die gedrückte Flüssigkeit kann nur durch den kleinen, mit der Stelleinrichtung 7 an sich veränderlichen, nach der Montage bzw. während des Betriebes aber festgelegten Querschnitt der Öffnung 6 in das Gehäuse 1 entweichen. Das Verhältnis der Drehzahl der Wellen 13 zu 3 ist also von dem Kolbenhub abhängig, also dem Zeiträume, in dem das jeweilige Volumen der durchzudrückenden Flüssigkeit durch den Querschnitt 6 auf die andere Seite des Kolbens 4 durchströmt.
Demnach entsteht bei kleiner Exzentrizität des Zapfens 11: kurzer Hub, wenig Volumen, geringe Zeit für die Durchströmung der Flüssigkeit, kurze Arbeitszeit des Kolbens, also kurzes periodisches Drücken auf den Zapfen 11.

Bei großer Exzentrizität des Zapfens 11: langer Hub, großes Volumen, längere Zeit der Durchströmung der Flüssigkeit, längere Arbeitszeit des Kolbens 4, also längeres periodisches Drücken auf den Zapfen 11 und somit Annäherung der Drehzahl der Welle 13 an diejenige der Welle 3.

Das Verhältnis der Kraftabgabe bleibt in jedem Falle das gleiche.

Die Arbeitsflüssigkeit wird vorteilhaft nur bis zur Unterkante des Lagers 24 eingefüllt. Bei Drehung des Getriebes wird durch die Zentrifugalwirkung die Flüssigkeit nach außen in die Kolben 4 getrieben, daher ist keine Abdichtung des Lagers 24 erforderlich.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Als Kupplung dienendes Flüssigkeitswechselgetriebe, das aus mehreren in Sternform angeordneten Zylindern besteht und dessen Geschwindigkeitsregelung nur durch Verstellen der Exzentrizität des Kurbelzapfens herbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den keinerlei Umbauten aufweisenden Zylindern (2), die in bekannter Weise als geschlossene, nur eine Öffnung zur Einführung der Kolben aufweisende Gefäße unter Wegfall jeglicher Verbindungsleitungen ausgebildet sind, mit einer Einströmöffnung und einer bei Montage einstellbaren, im Betriebe unveränderlichen Rückströmöffnung (6) versehene Kolben (4) arbeiten, die von einem gemeinsamen, auf einer Welle (12) sitzenden Kurbelzapfen (11) angetrieben werden, die ihrerseits exzentrisch in der Hauptwelle (13) gelagert und ebenso wie die Hauptwelle (13) mit einem Verstellzapfen versehen ist, wobei beide Zapfen (19, 20) in den Schnittpunkten je zweier sich kreuzender, in zwei übereinandersitzenden, axial zueinander verschiebbaren und auf der Hauptwelle (13) gleitenden Buchsen (14, 15") angeordneter Ausschnitte (16, 17 bzw. 16¹, 17¹) liegen, so daß ein axiales Verschieben der Buchsen gegeneinander eine exzentrische Verstellung der Wellen C12, 13) zueinander bewirkt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen