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Flüssigkeitsgetriebe Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsgetriebe
mit Radialkolben, deren bombierte Abstützfiächen auf einer konischen Laufbahn des
exzentrisch gelagerten Rotors sich abwälzen und bei dein zwei oder mehr Bohrungen
des Zylindersterns zur Aufhebung von Axialschubkräften miteinander kommunizierend
verbunden sind.
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Die bisher gebräuchlichen Getriebe dieser Art hauen durch die dabei
verwendeten Pilzkolben infolge deren weiten 1`bcrstehens über die Zy-linderhohrungen
(itn Auswärtshub) sehr groß. Das l"1>erstehen löst durch die auf die Kolbenpilze
wirkenden Kräfte lsippnumieiite aus, dic zur Kleinhaltung der spezifischen Gleitltalindriiclce
lange Kolbenführungen und damit auch lange Kolben nötig inacben; dadurch ergeben
sich große Z_y-linderstent- und noch größere Rotordurchinesser. Die filze
vergrößern auch die axialen Abmessungen des Zylindersterns. so daß die Alnnessungen
des Getriebes allgemein groß werdet. _1ußerdesn bewirken die Koll>enkippkrä fte
große Gleitbahndrückc und somit große Reiltungs-. Abnutzungs- und Leistungsverluste.
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Die Erfindung bezweckt eine wesentliche Verbesserung dieser bekannten
Flüssigkeitsgetriebe, und zwar derart, daß die Ausführung des Getriebes nicht nur
erheblich kleiner, einfacher, abnutzungsbeständiger, yerlustä riner und betriebssicherer
ist, sondern auch die Verwendung von hlüssigkeitsgetrieben an solchen Stellen ermöglicht,
myo diese seither infolge ihrer großen 11btnessungen, ihres schlechten Wirkungsgrades
usw. nicht verwendet werden können.
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Dieser Erfolg wird mit der 1-,-rfiiiduiig dadurch erzielt. dafi die
Kolben an Stelle der bisher üblichen Laufpilze eilten Zapfen mit Rückholbund aufweisest,
dessen Durchmesser kleiner als der Kolbendurchinesser ist.
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1 urch diese erfindungsgem@ilie Ausgestaltung
können
die Kolben mit ihrer Abstütz- und :'lbrollfläche weit in die Zylinderbohrung eingeschoben
werden. Dadurch wird erreicht, daß beim größten Auswärtshub die Kolben mit ihren
Abrollfl'richen mit cietn Außenrand der Zylinderbohrungen abschließen und so Kippkräfte
nicht entstehen können. Der Gleitbahndruck ist in diesem Falle gleich dem Anpreßdruck,
welcher eine Kraftkoniponente der Kräfte ist, die an der Abrollfläche der Kolben
wirken. Damit sich die Kolben weit in die Zylinderbohrungen einschieben lassen,
muß die konische Laufbahn des Rotors die Kolben über die Außenkanten des Zylindersterns
entsprechend tief einschieben. Dies wird ermöglicht durch teilweises seitliches
Abdrehen der Zylinderbobrungen, so daß die Kolben in axialer und radialer Richtung
zu einem Teil freigelegt werden. In axialer Richtung wird nur so weit abgedreht,
(laß der größte Teil des Umfanges der Zylinderbohrung noch die Kolben umschließt.
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Es ist klar ersichtlich, claß trotz wesentlich kleinerer Abmessungen
diese Anordnung eine Verringerung der Reibkräfte und damit geringere Abnutzung und
besseren Wirkungsgrad zur Folge hat. Ein weiterer Vorteil sind die viel billiger
herzustellenden Kolben mit Zapfen und zurüchstehcn(lcm Rückholl>und. Solche Kolben
lassen sich im Gegensatz zu Kolben mit Pilzen auf üblichen I.äpl>-maschinen feinst
bearbeiten.
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Der Rotor hat außer der Kolbenbetätigung noch weitere Aufgaben zu
erfüllen. Er verhindert %,-i'illrerid der Saugperiode das Eindringen von Luft in
die Zylinder und ,wirkt als Schleuder zur Entlüftung und Reinigung der Getriebeflüssigkeit
so-,wie als Flüssigkeitszufuhrpumpe nach der Sangleitung des Getriebes. Bekanntlich
vermindert Luft in der Getriebeflüssigkeit den Wirkungsgrad. Sie gelangt in den
Kreislauf der Getriebeflüssigkeit durch die Ansaugleitung, und teils ist sie auch
in der Vorratsflüssigkeit enthalten; weiter dringt sie im Saughub zwischen Zylinderwand
und Kolben in den Zylinder ein. Um zu verhindern, daß ,nährend des Betriebes an
dieser Stelle Luft in die Zylinder eindringen kann, ,wird der Rotor mit Getriebeflüssigkeit
gefüllt, so daß er mit seinem Flüssigkeitsring die Zylinderkanten noch gut überdeckt
und so die Vorlagerung von Flüssigkeit (las Eindringen von Luft in die Zylinder
verhindert. Der durch den Rotor mitgenommene Flüssigkeitsring scheidet durch Schleuderwirkung
die Luft als leichteres Medium nach innen aus, ,nährend die schwereren Fremdkörper
sich atn Umfang des Rotors niederschlagen. Ein Schöpfrohr, (las tief in den rotierenden
Flüssigkeitsring eintaucht, fördert durch den entstehenden Staudruck die entliiftete
und gereinigte Flüssigkeit nach der Saugleitung des Getriebes. Die nunmehr im Getriebe
kreisende Flüssigkeit ist nach Möglichkeit entlüftet und gereinigt; dadurch ,wird
der Wirkungsgrad ,wesentlich gebessert, und durch die Ausscheidung von Fremdkörpern
werden die gleitenden Teile weniger abgenutzt. Die Entlüftung der Getriebeflüssigkeit
wirkt sich ganz besonders bei solchen Getrieben aus, wo bauliche Bedingungen mir
kleine Flüssigkeitsvorratsbehälter zulassen. L fiter diesen Verhältnissen ist di.#c
. Ausscheidung der Luft ungenügend, es kommet, mann zur C)lschatunbildung und damit
zum völligen Versagen des Getriebes. Dieser l\Iangel machte bisher die Einführung
hydrostatischer Getriebe im Fahrzeugbau unmöglich. Die Erfindung beliebt diesen
Mangel, ,weil trotz kleinem Flüssigkeitsvorrat durch sie eine gute Entlüftung der
Flüssigkeit erreicht wird. Sie hat außerdem den Vorzug, da.ß sich die Gewanitabniessnngen
des Ge-
triebes sehr klein gestalten lassen.
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Hin !yusführungsbeispiel der Hrfindung ist im nachstehenden an Rand
der "Zeichnungen beschrieben.
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Fig. i ist ein Längsschnitt des Getriebes, Fig. 2 ein Schnitt durch
Gien Zylinderstern, Fig. 3 eine Ansicht des Zylindersterns, Fig.4 eine Ansicht mit
Teilschnitt der Zylinderlaufbüchse.
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Das Getriebe besteht im wesentlichen aus der sternförmigen Pumpe 1
und dein gleichfalls Sternförmig ausgebildeten Motor 1I, die im (Iehäuse 1 angeordnet
sind. Die umlaufenden Teile der Pumpe I sind auf dein Steuerzapfen des Steuerscliiel)ers
2 und die des '.Motors 11 auf dem Steuerzapfen des Steuerschiebers 3 gelagert.
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Die Punipe und der Motor bestehen aus den Zylindersternen ,L, in denen
sich Zylinderbohrungen 5 befinden. In diesen bewegen sich Kolben 6 hin und her.
Die Kolben (i mit ihren bombierten Abstützflächen rollen auf den konischen Laufbahnen
des Rotors 7 ab. Der Ptitnpenrotc,)r 7 ist in dem pendelnd aufgehängten und zur
Ilubregulierung radial verschieb bar angeordneten Stator 8 gelagert. Der Rotor 7
des 'Motors 1I ist in (lern aus zwei Lagerdeckeln 9 gebildeten, feststehenden
Stator gelagert, kann auch verstellbar angeordnet werden. Die als Schleuder dienenden
Rotoren 7 füllen sich im Betrieb mit Getriebeflüssigkeit. Der Pumpenrotor 7 ist
zur Verstärkung seiner Schleuderreinigungswirkung durch den Rauen to verbreitert
und durch Öffnungen 1i mit der anderen Kanilner verbunden; in den Raum to münden
zur Flüssigkeitszu- und -abfuhr das Füllrohr 12 und das Schöpfrohr 13. Dein Rotor
7 des Motors 11 fließt nur das seinem "Zylinderstern d entweichcnc e Leck-öl zti;
ihm wird auch keine Flüssigkeit entnommen.
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Der in Fig. 2 und 3 getrennt dargestellte Zylinderstern 4. zeigt die
durch teilweises Abdrehen der Zylinderbohrungen entstandenen Zylinderaussparungen
14 und Fig. d die in die Zylindersterne eingepreßte Laufbüchse 15, deren Schrägnut
16 je zwei Zylinderbohrungen 5 miteinander verbindet, so daß die aus je zwei Zylinderbohrungen
zu- und abströniende Flüssigkeit in der Bohrung 17 sich vereinigt, tnn von dieser
zum Steuerschieber geleitet zu werden. In je zwei Zylinderbohrungen 5 herrscht somit
Druckgleichheit, wodurch Seitenkräfte, die ein Ilinundherpendeln des Zylindersterns
hervorrufen würden, aufgehoben sind.
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Durch Antreiben des Zylindersterns d mittels des #Mitliehmerflatisches
18, der in die Schlitze 1g eingreift.
wird der Motor ; durch Reibhaftung
der Ko111rn 6 angctrielicn. 1)ie mit kückliolbund 23 all' Kolbenzapfen 22 versehenen
Kolben 6 werden teils durch Fliehkraft, teils durch den Bund 21 der konischen Laufbahn
des kotc'rs 7 nach außen geschoben. Entsprechend dein durch die Exzentrizität von
Zylinderstern 4 und Rotor 7 sich ergebenden HJ). werden die Kolben 6 lein und her
bewegt. Zylinderstern - und hotor 7 laufen dabei synchron. Um die entstehenden Strcckcn(littcrenzen
der Kolbenentfernungen auszugleichen. rollen die Kolben6 mit ihren honibierten Abstiitzflä
chen auf der konischen Laufbahn des Rotors 7 drehrichtungswendend ab. Die konische
Laufhahn des IZutors 7 ragt im inneren Totpunkt in die Aussparungen 1 4 des Zylindersterns
4 ]'irrein; die einleitend geschilderten Kippkräfte, die auftreten, wenn Kolben
über die Zylinderbohrungen vorstellen. wie (lies bei Pilzkolben nicht zti vermeiden
ist, sind so ausgeschaltet. Die (lern Rotor 7 der Pumpe 1 durch das Füllrohr 12
zugeführte Flüssigkeit wird zu einem mitrotierenden Flüssigkeitsring, der durch
übliche Schleuderwirkung Luft und Frem(lkörper ausscheidet. Unter dem entstehenden
Staudruck wird durch das Schöpfrohr- 13 die Flüssigkeit nach der Pumpe 1 gefördert,
von der sie miter einem der Leistung entsprechenden Druck in bekalinter Weise über
die Druckkanäle der Steuerschieber 2 und 3 nach dem Motor 11 gedrückt wird. Dieser
wandelt die Flüssigkeitsenergie in mechanische Energie tun und schiebt die seiner
Leistung entzogeneFliissiglceit über denAusstr iilnkalUrl 20 nach (lein Getrichegehäuse
i aus. Das Füllrohr 12 fördert die Flüssigkeit im üblichen Kreislauf wieder nach
dein Rotor- 7 (Schleuder) der Pumpe 1 und wieder über (las Schöpfrohr 13 nach der
Punipe 1.