DE69826658T2

DE69826658T2 - Flüssigkeitsgetriebe

Info

Publication number: DE69826658T2
Application number: DE69826658T
Authority: DE
Inventors: Dennis C. Hinrichs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-21
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: EP0988474B1; DE69826658D1; CN1147669C; JP4185995B2; CN1261426A; US6164404A; ATE278127T1; WO1998059188A1; CA2294001A1; JP2002505729A; EP0988474A1; CA2294001C; AU7811798A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Fluidantriebssysteme. Insbesondere betrifft eine Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Antriebssystem für Fahrräder.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Frühere Getriebe sind in einer weiten Vielzahl von Vorrichtungen angewendet worden, um eine Drehkraft von einem Ort zu einem anderen zu übertragen. Herkömmliche Automobilgetriebe verwenden eine komplexe Kombination von Zahnrad- und Fluidantriebssystemen. Herkömmliche Fahrräder sind gewöhnlich von drehbaren Ritzeln, Ketten und Gangschaltungen abhängig. Nachfolgend werden verschiedene Beispiele von Versuchen zum Vorsehen verbesserter mechanischer Getriebe beschrieben.
Im U.S. Patent Nr. 3,850,448, ausgegeben am 26. November 1974, beschreibt Stewart ein Fahrzeug, das ohne die Hilfe eines Verbrennungsmotors körperlich angetrieben wird.
Im U.S. Patent Nr. 4,313,714, ausgegeben am 2. Februar 1982, beschreibt Kubeczka eine Hochdruckradialpumpe zum Ausgeben eines Flüssigkeitsstrahls mit hoher Geschwindigkeit zum Reinigen verschiedener Oberflächen.
Im U.S. Patent Nr. 4,546,990, ausgegeben am 15. Oktober 1985, beschreibt Harriger ein Hydraulikantriebssystem, das einen Geschwindigkeits-variablen Antriebsmechanismus aufweist.
Im U.S. Patent Nr. 4,684,143, ausgegeben am 4. August 1987, offenbart Sato eine stufenlose Gangänderungsvorrichtung.
Im U.S. Patent Nr. 4,688,815 offenbart Smith ein manuell angetriebenes, hydraulisch betriebenes Fahrrad.
Im U.S. Patent Nr. 4,975,025, ausgegeben am 4. Dezember 1990, offenbaren Yamamura et al. eine hydraulische Radialkolbenpumpe mit einem Satz von Kolben, die radial um die Drehwelle herum angeordnet sind, zur sequenziellen Hin- und Herbewegung zum Ansaugen und Ausgeben von Arbeitsöl.
Das U.S. Patent Nr. 5,112,111, ausgegeben am 12. Mai 1992 an Addington Resources, Inc. beschreibt eine Vorrichtung zum Abbau von Aggregatmaterial aus einer Lagerstätte.
Im U.S. Patent Nr. 5,116,070, ausgegeben am 26. Mai 1992, beschreibt Becoat ein Zweirad-angetriebenes Fahrrad, das eine langgestreckte flexible Welle oder ein Kabel verwendet, um dem Vorderrad eine Drehbewegung zu verleihen.
Das U.S. Patent Nr. 5,230,519, ausgegeben am 27. Juli 1993 an Honda Motor Co., Ltd., offenbart eine hydraulisch betriebene Kraftübertragungsvorrichtung.
Im U.S. Patent Nr. 5,281,104, ausgegeben am 25. Januar 1994, offenbart Bublitz eine Kolbenpumpe mit sequenzieller Verdrängung.
Im U.S. Patent Nr. 5,342,075, ausgegeben am 30. August 1994, offenbart Williams einen Geschwindigkeits-variablen Antrieb für ein Fahrrad.
Im U.S. Patent Nr. 5,346,234, ausgegeben am 13. September 1994, beschreibt Kadaja einen hydraulischen Antriebsmechanismus für Dreiräder und dgl., der eine Hydraulikpumpe mit variablem Volumen und positiver Verdrängung sowie einen Hydraulikmotor aufweist.
Im U.S. Patent Nr. 5,351,575, ausgegeben am 4. Oktober 1994, offenbart Overby ein Pumpvortriebssystem.
Das U.S. Patent Nr. 5,354,082, ausgegeben am 11. Oktober 1994 an Topeak, Inc., offenbart ein Schutzblech für ein Fahrrad.
Das U.S. Patent Nr. 5,358,078, ausgegeben am 25. Oktober 1994 an Fichtel & Sachs AG, offenbart eine hydraulisch betreibbare Scheibenbremse für Fahrräder oder ähnliche Fahrzeuge.
Das U.S. Patent Nr. 5,385,359, ausgegeben am 31. Januar 1991, offenbart eine Stabilisierungsvorrichtung für Fahrräder mit Vorderradantrieb.
Im U.S. Patent Nr. 5,362,278, ausgegeben am 8. November 1994, offenbart Bergles et al. einen Kettenantriebsmechanismus für ein Fahrrad oder dgl.
Das U.S. Patent Nr. 5,278,201, ausgegeben am 3. Januar 1995, offenbart eine Mehrgangfahrradgetriebeanordnung, das Innenzahnradsätze aufweist.
Im U.S. Patent Nr. 5,387,000, ausgegeben am 7. Februar 1995, offenbart Sato ein Hydraulikantriebssystem für Fahrräder und dgl.
Das U.S. Patent Nr. 5,390,565, ausgegeben am 21. Februar 1995 an Maeda Industries, Ltd., offenbart ein Fahrrad-Gangschaltsystem.
Das U.S. Patent Nr. 5,390,946, ausgegeben am 21. Februar 1995, offenbart eine Schaltkupplung für ein Zweirad-getriebenes Fahrrad.
Das U.S. Patent Nr. 5,407,395, ausgegeben am 18. April 1995, offenbart einen stufenlos verstellbaren Riemenantrieb für Fahrräder.
Eine Broschüre von Banjo Corporation, Crawfordsville, Indiana, bewirbt ein Produkt namens "Dry Mate Polypropylene Dry Disconnect" und gibt Spezifikationen für das Produkt an.
Die FR-A-2477659 offenbart eine hydraulischen Gangwähler mit einer Motorturbine, die mit einer Mehrzahl von Ausgangsturbinen verbunden ist. Die Gangwahl erfolgt durch einen Hydraulikmechanismus, der zwischen den Turbinen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist.
Die US-A-4,864,143 offenbar ein Fahrrad mit einer Fluidpumpe, die an den Pedalen angeordnet und mittels Hydraulikleitungen mit einem Fluidmotor verbunden ist, der an einem Vorderrad oder Hinterrad angeordnet ist. Die Pumpe ist vom Radialkolbentyp und enthält eine Nockenanordnung mit einstellbarer Exzentrizität.
Die FR-A-714,638 beschreibt die Kraftübertragung durch eine Flüssigkeit und repräsentiert Stand der Technik innerhalb der Bedeutung von Regel 29(1)(a) EPÜ.
Die vorliegende Erfindung gibt eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 an.
Somit umfassen die Ausführungen der vorliegenden Erfindung eine Drehmomentumwandlungskopplung, die zwei Turbinen in fluidgefüllten Kammern aufweist. Ein externes Drehmoment dreht die erste Turbine, die Fluid in eine eine zweite Turbine enthaltende Kammer drückt. Das verdrängte Fluid dreht die zweite Turbine, wobei sie die Drehkraft zu einer Vorrichtung liefert, die an einer Welle angebracht ist, die die zweite Turbine dreht: Die Gehäuse, die die zwei Turbinen umschließen, sind mit einem Kraftübertragungsfluid befüllt und sind durch zwei Leitungen gekoppelt. Jedes Gehäuse hat einen Einlass und einen Auslass, die Verbindungen für die Leitungen bilden.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung enthält das Gehäuse einen Ausströmer, der Fluid gegen die Flügel der Turbinen richtet, um die Energieübertragung zu optimieren. Ausführungen der Erfindung beinhalten auch eine Verhältniseinstellvorrichtung, die den Fluidfluss zu den Turbinen steuert/regelt, sowie eine Druckeinstellvorrichtung, die den Arbeitsdruck innerhalb der Gehäuse verändert. Andere Merkmale, die in die Erfindung eingebaut werden können, umfassen eine Schnellverbindungsvorrichtung, eine Doppelflussleitung, eine Doppelflussschnellverbindungsvorrichtung, ein Umkehrventil und automatische Schalt- und Drehmomenteinstellvorrichtungen.
Eine Ausführung der Erfindung ist zur Verwendung mit Fahrrädern gedacht. Die Erfindung bietet den Vorteil der Kraftübertragung von einem Ort zu einem anderen, auch wenn die zwei Wellen nicht in einer Linie liegen, oder wenn die zwei Turbinen nicht in derselben Ebene montiert sind oder sich ihre Positionen relativ zueinander bewegen. Die Erfindung kann in einer weiten Vielzahl mechanischer Vorrichtungen angewendet werden einschließlich Automobilen, Maschinen, Werkzeugen und Geräten.
Weitere Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Ein Verständnis anderer Ziele und Aufgaben der vorliegenden Erfindung und ein vollständigeres und tieferes Verständnis dieser Erfindung kann in Bezug auf die folgende Beschreibung bevorzugter und alternativer Ausführungen und in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erlangt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1, 2 und 3 bieten Ansichten von Ausführungen der vorliegenden Erfindung, die an einem Fahrrad angebracht ist. 1 zeigt eine Ausführung, die einen Hinterradantrieb vorsieht. 2 zeigt eine Ausführung, die einen Vorderradantrieb vorsieht. 5 zeigt eine Ausführung, die sowohl Vorder- als auch Hinterradantrieb vorsieht.
4, 5 und 6 bieten Ansichten einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, die eine Antriebsturbine und eine Reaktorturbine zeigen, die jeweils in durch fluidgefüllte Leitungen gekoppelten Gehäusen montiert sind.
7, 8, 9 und 10 liefern Explosionsansichten einer Ausführung der Erfindung, die eine Turbine, eine Welle, einen Ausströmer, ein Gehäuse und Fluiddurchgänge aufzeigen.
11, 12, 13, 14 und 15 liefern Ansichten einer Verhältniseinstellvorrichtung, die als einstellbare Blende funktioniert, welche den Fluidfluss zu den Turbinen steuert.
16 und 17 enthalten zusätzliche Ansichten der Verhältniseinstellvorrichtung.
18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 und 25 zeigen verschiedene Beispiele der Verhältniseinstellvorrichtung.
26, 27 und 28 zeigen drei Ansichten einer Druckeinstellvorrichtung, die zum Ändern des von den Turbinen erhaltenen Arbeitsdrucks angewendet werden kann.
29, 30 und 31 stellen eine Schnellverbindungsanordnung dar, die zum Verbinden oder Trennen der Fluidleitungen von den Turbinengehäusen verwendet wird.
32 liefert Ansichten einiger verschiedener Impellerkonfigurationen, die zum Implementieren der Erfindung verwendet werden können.
33 und 34 geben Darstellungen einer Selbstwählanordnung an, die zum Einstellen der Verhältniseinstellvorrichtung benutzt wird, um einen konstanten Drehmomentdruck an der Antriebsturbine beizubehalten, um das automatische Schalten oder die Verhältniseinstellvorrichtung zu erleichtern.
BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
1. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
1, 2 und 3 zeigen verschiedene Ausführungen der vorliegenden Erfindung 10, die an einem herkömmlichen Fahrrad B angebracht ist. Die 4, 5 und 6 zeigen die Details einer generalisierten Ausführung der vorliegenden Erfindung 11. Die in 4, 5 und 6 dargestellte Ausführung zwei scheibenförmige Turbinen 12 und 14, die sich auf Wellen 16 und 18 drehen und die durch Gehäuse 20 und 22 umschlossen sind. Jedes Gehäuse weist ein Paar von Fluiddurchgängen auf, einen Einlass und einen Auslass. Die Einlass- und Auslassdurchgänge an dem Impellerturbinengehäuse 20 sind mit 24 und 34 bezeichnet. Die Einlass- und Auslassdurchgänge des Reaktorturbinengehäuses 22 sind mit 26 und 28 bezeichnet. Die zwei Gehäuse 20 und 22 sind durch ein Paar von Leitungen 32 und 34 gekoppelt, die eine geschlossene Schleife bilden. Die Leitung 32, die Antriebsleitung, verbindet den Auslassdurchgang 24 an dem Impellergehäuse 20 mit einem Einlassdurchgang 26 an dem Reaktorgehäuse 22. Die Leitung 34, die Rücklaufleitung, verbindet den Auslassdurchgang 28 an dem Reaktorgehäuse 22 mit dem Einlassdurchgang 30 an dem Impellergehäuse 20. Die Gehäuse 20 und 22, sowie auch die Leitungen 32 und 34, sind mit einem allgemein inkomprimierbaren Fluid 36 gefüllt. Die erste Turbine wirkt als Impeller 12, der durch eine externe Kraft gedreht wird, die auf die Impellerturbinenwelle 16 ausgeübt wird. Die zweite Turbine wirkt als Reaktor 14, der durch die Bewegung des Fluids 36 gedreht wird, das durch direkten Druck von der Impellerturbine 12 weg und durch die Antriebsleitung 32 gedrückt wird. Das Fluid 36 wirkt dann auf die passive Reaktorturbine 14, wodurch die Welle 18 der Reaktorturbine 14 in Drehung versetzt wird. Das verbrauchte Fluid 36 kehrt dann zu dem die Impellerturbine 12 enthaltenen Gehäuse durch die Rücklaufleitung 34 zurück. In einer Ausführung der Erfindung ist das Fluid 36 ein natürliches oder synthetisches Gel oder Schmiermittel, das in der Lage ist, hohen Temperaturen zu widerstehen, und das eine sehr niedrige Gefriertemperatur hat.
Jede Turbine 12, 14 enthält allgemein spiralförmige Flügel 38, die von ihren Mitten weg abstrahlen. Die Flügel 38 haben eine konvexe und konkave Seite. In 4 ist die Impellerturbine 12 so gezeigt, dass sie, in Folge des auf die Welle 16 ausgeübten externen Drehmoments, sich in der Uhrzeigerrichtung dreht. Im spezifischen Fall eines Fahrrads wäre eine Kurbel mit Pedalen an der Welle 16 befestigt. Wenn das externe Drehmoment die Impellerturbine dreht, wird das Fluid 36 gegenüber der konkaven Seite jedes Flügels 38 "gefangen" und aus dem Impellergehäuse 20 in dessen Auslassdurchgang 24 ausgegeben, der mit der Antriebsleitung 32 verbunden ist. Das Fluid 36 tritt dann in das Reaktorgehäuse 22 durch dessen Einlassdurchgang 26 ein und wird dann durch die Flügel 28 an der konkaven Seite der Reaktorturbine 14 gefangen. Das verdrängte Fluid bewirkt, dass die Reaktorturbine 14 ihre Welle 18 dreht, und verlässt dann das Reaktorgehäuse 22, indem es durch den Reaktorgehäuseauslassdurchgang 28 in die Rücklaufleitung 34 tritt. Das Fluid 36 beendet seine Reise durch Rückkehr in das Impellergehäuse 28 durch dessen Einlassdurchgang 30.
Die in den 4, 5 und 6 gezeigten Ausführungen sind generalisierte Versionen der Erfindung und sind nur dazu vorgesehen, die Erfindung in einer ihrer mehr einfachen Formen zu offenbaren. Die Turbinen 12 und 14 repräsentieren nur eine der verschiedenen Ausführungen der Erfindung. Ähnlich stellen die Spiralflügel 38 nur eine vieler Varianten dar, die zum Implementieren der Erfindung angewendet werden können. Es können alle Mittel, die ein Druckmedium von einer ersten rotierenden Turbine zu einer zweiten rotierenden Turbine übertragen, zur Ausführung der Erfindung verwendet werden.
5 offenbart einen wichtigen Vorteil, den die Ausführungen der Erfindung bieten. Weil die Leitungen 32 und 34 flexibel sein können, können die Turbinen 12 und 14 in verschiedenen Ebenen angeordnet werden, wie in 5 gezeigt. Anders als ein herkömmlicher Kettenantrieb an einem Fahrrad, wo die rotierenden Ritzel in einer Linie und allgemein in derselben Ebene an einer festen Stelle angeordnet sein müssen, bieten die Ausführungen der vorliegenden Erfindung ein Mittel zur Kraftübertragung ohne geometrische Einschränkungen früherer mechanischer Antriebssysteme. Die rotierenden Wellen und das zugeordnete Gehäuse und die Turbinen können in nicht koplanaren Positionen in Bezug miteinander während des Betriebs bewegt werden.
6 stellt eine alternative Ausführung der Erfindung dar, die das Gehäuse 20 und 22 zeigt, die in einer Konfiguration verbunden sind, die sich von der in 4 gezeigten unterscheidet. Ein 4 drehen sich die Impeller und Reaktorturbinen in entgegengesetzte Richtungen. Durch Ändern der Position der Turbinengehäuse, wie in 6 gezeigt, können beide Turbinen in der gleichen Richtung in Drehung versetzt werden.
7 zeigt eine Explosionsansicht einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, die eine Turbine 14, eine Welle 18, ein Gehäuse 20, Einlass- und Auslassdurchgänge 24 und 30 sowie einen Ausströmer 40 enthält. In dieser Ausführung der Erfindung umfasst der Ausströmer 40 zwei Stücke und umschließt die Turbine (14) innerhalb des Turbinengehäuses (20). Der Ausströmer kann ein allgemein scheibenförmiges Element sein, das dazu ausgestaltet ist, den Strom des Fluids 26 innerhalb des Gehäuses auszurichten, um die Kraftübertragung zu und von den Turbinen zu optimieren. Der Ausströmer 40 kann zwei separate Stücke umfassen, die an jeder Seite einer Turbine installiert sind, oder kann integral als Teil eines Gehäuses ausgebildet sein. Der Ausströmer 40 kann ein integraler Teil eines der Gehäusemittel 20, 22 sein oder kann in der Form einer austauschbaren Patrone vorliegen. Der Ausströmer 40 kann eine Anzahl von Öffnungen aufweisen, die in seinen Seiten ausgebildet sind, oder kann Venturis oder Konturen enthalten, die dazu ausgestaltet sind, den Fluidfluss innerhalb eines Turbinengehäuses auszurichten.
8 stellt eine Seitenansicht des Gehäuses 20 dar, wobei sie einen Einlass und einen Auslassdurchgang 24 und 30 zeigt. 9 bietet eine andere Explosionsdarstellung, welche die Turbine 14, die Welle 18, das Gehäuse ²⁰ und den Ausströmer 40 in Perspektivansicht abbildet. 10 liefert eine noch weitere Darstellung derselben Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Die 11, 12, 13, 14 und 15 enthalten sequenzielle Ansichten einer Verhältniseinstellvorrichtung 42, mit der Funktion als einstellbare Blende ^oder Iris-Blende, die den Fluidfluss zu oder von den Turbinen steuert. In einer Ausführung der Erfindung verändert die Verhältniseinstellvorrichtung 42 das Drehmomentverhältnis und/oder die Geschwindigkeit einer der Wellen in Bezug auf die andere der Turbinenwellen. Die Verhältniseinstellvorrichtung 42 umfasst zwei Scheiben, die Seite an Seite montiert sind. Sowohl die erste feste Scheibe 44 als auch die zweite bewegliche Scheibe 46 sind mit spiralförmigen Öffnungen 48 ausgebildet. Die zweite bewegliche Scheibe 46 wird gedreht, sodass die Überlappungen der Spiralöffnungen auf jeder Scheibe eine variable Blende für die Strömung des Kraftübertragungsfluids 36 erzeugen. Das Volumen und die Position des Fluids, das zu einer Turbine fließt, wird durch die Größe und Form der Öffnung bestimmt, die durch die Überlagerung der zwei Scheiben 44 und 46 erzeugt wird.
Die 16 und 17 enthalten zusätzliche Ansichten der Verhältniseinstellvorrichtung. Die Verhältniseinstellvorrichtung 42 kann mit einem Ausströmer 40 oder mit einem Gehäuse 20 integriert sein oder kann als separate Einheit hergestellt sein. Die Verhältniseinstellvorrichtung 42 kann durch eine Vielzahl verschiedener Mechanismen gesteuert werden, einschließlich einem Hebel, einem Kabel, einem Riemen, Zahnrädern, Rollen oder Federn oder einem magnetischen Aktuator, wie in den 18 bis 25 gezeigt.
Die 26, 27 und 28 stellen eine Druckeinstellvorrichtung 50 dar, die verwendet wird, um den Fluiddruck innerhalb der Turbinengehäuse 20 und 22 zu steuern. In einer Ausführung der Erfindung umfasst die Druckeinstellvorrichtung 50 eine Pumpe, die den Druck in dem Raum innerhalb eines oder beider der Gehäuse 20, 22 erhöht oder reduziert. 27 stellt eine Druckeinstellvorrichtung 50 dar, umfassend ein Gehäuse 52, einen Druckmesser 54, ein Ablassventil 56, eine Blasen-Membrane 58, einen Pumpenmechanismus 53 und eine Lüftung 60. 28 zeigt eine Druckeinstellvorrichtung 50, die an einem Fahrradrahmen montiert ist. Die Druckeinstellvorrichtung kann auch verwendet werden, um etwaiges Gas aufzufangen, das sich in dem Kraftübertragungsfluid 36 ansammeln könnte.
Die 29, 30 und 31 offenbaren Details einer Schnellverbindungsanordnung 62, die verwendet werden kann, um die Fluidleitungen 32 und 34 mit den Turbinengehäusen 20 und 22 zu verbinden oder davon zu trennen. In einer Ausführung der Erfindung enthält die Schnellverbindungsanordnung 62 zwei Schwenkkugelventile 64, die in einem Gehäuse 66 angeordnet sind. Eine der Kugeln hat eine Passflächenvertiefung 68, während die andere einen Passflächenring 70 aufweist. Die Verwendung der Schnellverbindungsanordnung 62 erlaubt ein schnelles und leichtes Entkuppeln, ohne erneutes unter Druck setzen oder Ablassen des Systems. Dieses Merkmal ist besonders nützlich, wenn die Erfindung in einem Fahrrad eingebaut ist, wo es wichtig ist, das Vorder- oder Hinterrad häufig abzunehmen und wieder anzubringen.
II. Alternative Ausführungen der Erfindung
32 liefert Ansichten einiger verschiedener Impellerkonfigurationen 72, die zum Implementieren der Erfindung verwendet werden können. Diese Beschreibungen sind vorgesehen, um den Leser über die große Vielzahl von Ausführungen in Kenntnis zu setzen, die zur Durchführung der Erfindung verwendet werden können, und dienen nicht dazu, den Umfang der nachfolgenden Ansprüche einzuschränken.
Die 33 und 34 liefern Darstellungen einer Selbstwählanordnung 74, die dazu benutzt wird, die Verhältniseinstellvorrichtung so einzustellen, dass ein konstanter Drehmomentdruck an der Antriebsturbine eingehalten wird. Die Selbstwählanordnung 74 verwendet eine Druckdifferenz zwischen den zwei Durchgängen eines Gehäuses, um die Verhältniseinstellvorrichtung 42 automatisch zu steuern/zu regeln. Ein Selbstwähldruckeinsteller 76 wird bewegt, indem der Druck des durch einen inneren Durchgang fließenden Fluids erhöht wird. Dieser Vorgang dreht wiederum die bewegliche Scheibe 46 der Verhältniseinstellvorrichtung 42.
Ausführungen der Erfindung können auch eine Drehmomenteinstellvorrichtung enthalten, die die Druckdifferenz des Fluids an den zwei Durchgängen an einem Gehäuse nutzt, um die Verhältniseinstellvorrichtung 42 automatisch einzustellen. Wenn der Fluiddruck an einem inneren Einlass abfällt, wird das Fluid von der Auslassseite zu einer internen Fluidausdehnkammer gedrückt, die auf einen Drehmomenteinsteller und das Fluid innerhalb der Ausdehnkammer drückt, um die Position der drehbaren Scheibe 46 der Verhältniseinstellvorrichtung 42 zu verändern.
Ausführungen der Erfindung können auch eine Doppelflussleitung enthalten, die die Antriebsleitung 32 und die Rücklaufleitung 34 in einem einzigen Element enthält.
Ausführungen der Erfindung können auch Doppelfluss-Impellergehäuseeinlass/-ausslassdurchgänge enthalten, die den Impellergehäuseeinlassdurchgang 30 und den Impellergehäuseauslassdurchgang 24 in einem Element enthalten.
Ausführungen der Erfindung können auch Doppelfluss-Reaktorgehäuseeinlass/-auslassdurchgänge enthalten, die den Reaktorgehäuseeinlassdurchgang und den Reaktorgehäuseauslassdurchgang 28 in einem Element enthalten.
Ausführungen der Erfindung können auch eine Doppelfluss-Schnelltrennanordnung enthalten, um das schnelle und leichte Trennen und Wiederverbinden einer Doppelflussleitung mit einem Doppelfluss-Impellergehäuseeinlass/-auslassdurchgang oder einem Doppelfluss-Reaktoreinlass/-auslassdurchgang zu erlauben.
Ausführungen der Erfindung können auch ein Umkehrventil enthalten, das die Strömungsrichtung durch die Gehäuse 20 und 22 umkehrt.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung dient zur Verwendung mit Fahrrädern. Die Erfindung kann auch in einer weiten Vielzahl mechanischer Vorrichtungen angewendet werden, einschließlich Automobilen, Maschinen, Werkzeugen und Geräten.
SCHLUSS
Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail in Bezug auf eine bestimmte bevorzugte Ausführung beschrieben worden ist, werden Personen, die zu dieser Erfindung gehöriges Fachwissen besitzen, erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen. Die folgende Bezugszeichenliste dient dazu, dem Leser ein bequemes Mittel zum Identifizieren von Elementen der Erfindung in der Beschreibung und den Zeichnungen zu liefern. Die Liste dient nicht dazu, den Umfang der Ansprüche auszurichten oder einzuschränken.

10: Fluidantriebsvorrichtung
11: generalisierte Ausführung der Erfindung
12: Impellerturbine
14: Reaktorturbine
16: Impellerturbinenwelle
18: Reaktorturbinenwelle
20: Impellerturbinengehäuse
22: Reaktorturbinengehäuse
24: Impellergehäuseeinlassdurchgang
26: Reaktorgehäuseeinlassdurchgang
28: Reaktorgehäuseauslassdurchgang
30: Impellergehäuseeinlassdurchgang
32: Antriebsleitung
34: Rücklaufleitung
36: Fluid
38: Flügel
40: Ausströmer
41: Ausströmöffnung
42: Verhältniseinstellvorrichtung
44: feste Scheibe
46: drehende Scheibe
48: Blende
50: Druckeinstellvorrichtung
52: Gehäuse
53: Pumpenmechanismus
54: Messgerät
56: Ablassventil
58: Blasenmembrane
60: Entlüftung
62: Schnelltrennanordnung
64: Kugelventile
66: Gehäuse
68: Passflächenvertiefung
70: Passflächenring
72: Beispiele von Impellerkonfigurationen
74: Selbstwählvorrichtung
76: Druckeinsteller
78: Drehmomenteinstellvorrichtung
80: Ausdehnkammer
82: Drehmomenteinsteller
84: Umkehrventil
B: Fahrrad

Claims

Vorrichtung, umfassend: ein erstes Gehäusemittel (20) zur Aufnahme eines Fluids und das einen Einlassdurchgang (30) und einen Auslassdurchgang (24) enthält; ein zweites Gehäusemittel (22) zur Aufnahme des Fluids und das einen Einlassdurchgang (26) und einen Auslassdurchgang (28) enthält; ein erstes Leitungsmittel (32) und ein zweites Leitungsmittel (34) zum Fördern des Fluids zwischen dem ersten Gehäusemittel (20) und dem zweiten Gehäusemittel (22); ein erstes Turbinenmittel (12), das in dem ersten Gehäusemittel (20) aufgenommen ist und ein erstes Wellenmittel (16) enthält, um ein externes Drehmoment auf das erste Turbinenmittel (12) zu übertragen, wobei das erste Turbinenmittel (12) das externe Drehmoment in einen auf das Fluid ausgeübten Druck umwandelt; ein zweites Turbinenmittel (14), das in dem zweiten Gehäusemittel (22) aufgenommen ist, um den auf das Fluid ausgeübten Druck in Rotationsenergie umzuwandeln, und das ein zweites Wellenmittel (18) enthält, um die Rotationsenergie in ein externes Drehmoment zu überführen; gekennzeichnet durch ein Verhältniseinstellmittel (42) zum Ändern des Verhältnisses der Drehmomente des ersten Wellenmittels (16) und des zweiten Wellenmittels (18), wobei das Verhältniseinstellmittel (42) um eines des ersten Wellenmittels (16) und des zweiten Wellenmittels (18) herum angeordnet ist und eine feste Scheibe (44) und eine drehbare Scheibe (46) aufweist, wobei sowohl die feste Scheibe (44) als auch die drehbare Scheibe Blenden (48) aufweisen, wobei die Scheiben (44, 46) Seite an Seite angebracht sind, so dass die Turbinen das Fluid durch das Verhältniseinstellmittel (42) in im Wesentlichen axialer Richtung drücken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Blenden spiralförmige Öffnungen (48) sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Mittel (74) aufweist, um das Verhältniseinstellmittel (42) automatisch zu steuern/zu regeln.
Vorrichtung nach Anspruch 3, worin das automatische Steuermittel (74) einen Druckeinsteller (76) aufweist, der durch Ändern des Drucks des Fluids bewegt wird und der wiederum eine drehbare Scheibe (46) des Verhältniseinstellmittels (42) dreht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Drehmomenteinstellmittel umfasst, um die Druckdifferenz des Fluids an den Durchgängen (24, 30; 26, 28) an den Gehäusemitteln (20, 22) zu nutzen, um das Verhältniseinstellmittel (42) automatisch einzustellen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Druckeinstellmittel (50) umfasst, um den Druck innerhalb eines oder jedes der Gehäusemittel (20, 22) zu steuern/zu regeln.
Vorrichtung nach Anspruch 6, worin das Druckeinstellmittel (50) eine Pumpe ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, worin das Druckeinstellmittel (50) eine Lüftung (60) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, worin das Druckeinstellmittel (50) verwendet wird, um etwaiges Gas zu fangen, das sich in dem Fluid (36) ansammeln könnte.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Selbstwählmittel (74) umfasst, um das Verhältniseinstellmittel (42) automatisch zu steuern/zu regeln.
Vorrichtung nach Anspruch 10, die ferner einen Druckeinsteller (76) umfasst, der durch Verändern des Drucks des Fluids (36) bewegt wird, der wiederum eine drehbare Scheibe (46) des Verhältniseinstellmittels (42) dreht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Leitungsmittel durch langgestreckte flexible Elemente (32, 34) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Schnellverbindungsmittel (62) umfasst, um das Leitungsmittel (32, 34) mit dem Gehäusemittel (20, 22) zu koppeln oder davon zu entkoppeln.
Vorrichtung nach Anspruch 13, worin das Schnellverbindungsmittel (62) ein Paar von in einem Gehäuse (66) befindlichen Schwenkkugelventilen (64) aufweist, die zusammen sperren, um eine Passage für das Fluid zu bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Ausströmmittel (40) aufweist, um den Fluidfluss innerhalb des oder jedes Gehäusemittels (20, 22) auszurichten, um die Kraftübertragung zu und von dem Turbinenmittel (12, 14) zu optimieren.
Vorrichtung nach Anspruch 15, worin das Ausströmmittel (40) ein integraler Teil eines der Gehäusemittel (20, 22) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, worin das Ausströmmittel (40) eine austauschbare Patrone ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, worin das Ausströmmittel (40) allgemein scheibenförmig ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, worin das Ausströmmittel (40) eine an seiner Seite ausgebildete Öffnung enthält.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin jedes Turbinenmittel (12, 14) allgemein spiralförmige Flügel (38) aufweist, die von der Mitte des Turbinenmittels abstrahlen und eine konvexe Seite und eine konkave Seite aufweisen, wobei das Fluid so angeordnet wird, dass es durch die konkaven Seiten der Flügel aufgefangen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Umkehrventil aufweist, das die Richtung des Fluidflusses durch das Gehäusemittel (20 oder 22) umkehrt.
Fahrrad (B), das eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, worin Pedale des Fahrrads mit dem Wellenmittel (16) des ersten Turbinenmittels (12) antriebsmäßig verbunden sind und die Wellenmittel (18) von einem oder mehreren zweiten Turbinenmitteln (14) so angeordnet sind, dass sie mit jeweiligen Rädern des Fahrrads antriebsmäßig verbunden sind.