DE831680C

DE831680C - Umlaufkolbenmotor fuer Fluessigkeitsgbetriebe

Info

Publication number: DE831680C
Application number: DESCH1083A
Authority: DE
Inventors: Willi Schubert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-01-28
Filing date: 1950-01-28
Publication date: 1952-02-18

Description

Umlaufkolbenmotor für Flüssigkeitsgetriebe Für die stufenlose Drehzahlregelung ist die Anwendung von Flüssigkeitsgetrieben in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Derartige Flüssigkeitsgetriebe * bestehen im allgemeinen aus dem Pumpenteil und dem Motorteil. Wegen ihrer verhältnismäßig einfachen Bauart haben sich für verschiedene Antriebszwecke Getriebe mit Umlaufkolben bewährt, hei denen bewegliche Widerlager für einen konzentrisch umlaufenden Kolbenrotor mit festen Kolbenflügeln durch besondere Mittel gesteuert werden, damit die Kolbenflügel freien Durchgang haben. Die vorliegende Erfindung bezweckt eine vorteilhafte Verbesserung derartiger Getriebemotoren.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Steuerung der Widerlager unmittelbar und zwangsläufig durch den Kolbenrotor selbst bzw. dessen Kolbenflügel vorzusehen. Auf diese Weise erhält man eine robuste Bauart, die sich ohne besondere Wartung vor allem für den Dauerbetrieb bestens eignet.
Es empfiehlt sich dabei, den Kolbenrotor zwecks gleichmäßiger Wellenbelastung mit mehreren, vorzugsweise mit zwei Kolbenflügeln zu versehen, die gegeneinander so versetzt sind, daß sie einen gleichen Winkel Avischen sich einschließen, z. B. bei zwei Kolbenflügeln i8o°, bei X Kolbenflügeln 36o_. Diesen mehreren Kolbenflügeln ist dann X die gleiche Anzahl um denselben Winkel versetzt angeordneter Widerlager zugeordnet. Infolge des Zusammenarbeitens mehrerer Kolbenflügel mit den entsprechenden Widerlagern findet ein ständiger Druckausgleich statt, so daß die Rotorwelie bzw. der Kolbenrotor keinerlei Biegebeanspruchung ausgesetzt ist.
Die Widerlager kann man in Form von mit zahnartigen: Kolbenflügeln zusammenarbeitenden Zahnritzeln ausbilden. Es ist auch möglich, als Widerlager scharnierartige Klappen vorzusehen, deren Rückführung durch Flüssigkeits- oder Federdruck erfolgt.
Besonders vorteilhaft ist es, daß die Steuerschieber für die Druckmittelzu- und -abführung bildenden Widerlager als mit Aussparungen versehene Drehkörper ausgebildet sind, 'die von den Kolbenflügeln geschaltet und vorzugsweise von Riickholfedern in Mittellage gebracht werden. Als Drehkörper ausgebildete Widerlager werden nämlich nur in radialer Richtung beansprucht, so daß keinerleit Drehmoment wirksam werden kann. Infolgedessen wird die vorgesehene. Steuerstellung unbeeinflußt vom Druckmittel fest eingehalten.
Währenddes Steuervorgangs ist die Drehwirkung auf den Kolbenrotor Null oder unter Umständen sogar negativ. Zur Erzielung eines gleichmäßigen Drehmomentes ist der Getriebemotor zweckmäßig in mehrere Zellen aufgeteilt derart, daß mehrere Motorelemente hintereinander zellenartig versetzt angeordnet sind, wobei der Versatzwinkel dem jeweiligen Totwinkel eines Elementes entspricht, d.11. dem Totwinkel eines Schaltvorganges, bei dem eine Zelle ohne Drehwirkung verbleibt. Am besten ist es, daß die versetzten Motorelemente aus gleichartigen, austauschbaren Zellen bestehen, die durch Zuganker in ihrer gegenseitigen Lage zusammengehalten sind.
In der Zeichnung sind einige Ausfübrungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Getriebemotor, bei dem das Widerlager für den Kolbenrotor bzw. dessen Kolbenflügel die Form eines Zahnritzels aufweist, im Längsschnitt, Fig.2 einen Schnitt nachderLinieII-11 derFig. i, Fig.3 eine Ausführungsform mit klappenförinigerAusbildung des Widerlagers und Fig. .4 eine Ausführungsform, bei der die Klappe als Drehkörper mit Rückholfedern ausgebildet ist. I)as Getriebe bzw. der Getriebemotor setzt sich aus einer Anzahl Zellen, im vorliegenden Fall vier Zellen a1, a2, a3, a4, zusammen, die durch Zuganker b in ihrer gegenseitigen Lage zusammengehalten sind. Die Zellen a1, a2, a3, a4 sind austauschbar und leicht auswechselbar. Jede dieser Zellen besitzt einen Kolbenrotor c mit zwei um i8o° versetzten festen Kolbenflügeln d und dl. Die Rotoren c sind mit der gemeinsamen Abtriebswelle e verkeilt.
Um ein gleichmäßiges Drehtrioment des Motors ztt erzielen, sind .die Kolbenflügel d bzw. dl auf den verschiedenen Rotoren c in den einzelnen Zellen a1, a2, a3, a4 derart versetzt zueinander angeordnet, claß der Versatzwinkel demTotwinkel eines Schaltvorgangs des zugehörigen Kolbenwiderlagers entspricht. Im vorliegenden Fall bei Anordnung von vier Rotoren c mit je zwei Kolbenflügeln ist der Versatzwinkel 45°.

Bei der Ausführungsform nach Fig. i und 2 besteht das Widerlager aus je einem zahnritzelartigen Drehkörper f und f1, die entsprechend der

Lage der beiden Kolbenflügel d und dl ebenfalls

um i8o° versetzt einander gegenüberliegen. Das

Druckmittel wird den zwischen Gehäusewand und

Rotor bzw. zwischen Gien Widerlagern und den

Kolbenflügeln gelegenen Kammern i durch die Ka-

näle g und g1 zugeführt, während die Ableitung

.durch die Kanäle lt und hl erfolgt. Die Abdichtung

der Kammern i am Rotor c geschieht in der Weise,

daß zwei Zähne des Ritzels f bzw. f1 anliegen. Beim

Durchgang der

cl und dl werden dem-

gemäß die Ritzel um zwei Zähne weitergeschaltet.

Dieser Schaltvorgang wird durch die besondere

zahnartige Form der Koll>enfliigel unterstützt.

Eine andere Ausführungsform der unmittelbar

und zwangsläufig von den Kolbenflügeln ge-

steuerten Widerlager -neigt Fig.3, bei der zwei

scharnierartig um einen gemeinsamen Bolzen k

drehbare Klappen L und (l die Einlaßkanäle g und

die Auslaßkanäle lt öffnen und schließen. Durch

kurvenförmige, flach ansteigende Flankenaus-

bildung der Kolhenflügel d wird die Klappe h

angehoben und durch den Druck des Druckmittels

nach erfolgtem Durchgang des Kolbenflügels wie-

der in ihre Arbeitslage

Im übrigen

ist die Anordnung die gleiche wie bei der Aus-

führung nach Fig. 1 1111d 2.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform

besteht das Widerlager aus einem um einen

Zapfen m drehbar gelagerten Drehkörper ya, der

infolge entsprechend angebrachter Aussparungen

die Form einer Klappe aufweist. Diese Klappe hat

an ihrer dem Rotor abgewandten Rückseite eine

Verzahnung o, mit der sie in eine Zahnstange p

eingreift. Die Zahnstange p steht an beiden Enden

in entsprechenden Aussparungen des Motor-

gehäuses mit Rückholfedern q und q1 in Verbin-

dung, die mit ausgleichendem Druck die Klappe n

in der Mittellage feststellen. Beim Durchgang des

Kolbenflügels d wird die Klappe lt entgegen dem

Druck derFeder q1 verschwenkt und nieder in ihre

Anfangslage zurückgeführt. In der Schließlage

legt sich die Klappe n vor die Einlaßöffnung des

Zuführkanals g, während andererseits der gegen-

überliegende Teil der Klappe v die Auslaßöffnung

des Kanals h verschließt.

Claims

PATENTANSPHCCHE: i. Umlaufkolbenmotor für Flüssigkeitsge- triebe mit festenKolbenflügeln am konzentrisch umlaufenden Kolbenrotor, dadurch gekenn- zeichnet, .daß Mittel zur unmittelbaren, zwangs- läufigen Steuerung der Widerlager (f, 1, n) durch den Kolbenrotor (c) bzw. dessen Kolben- flügel (d, dl) vorgesehen sind. 2. Motor nach Anspruch t, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Rotor (c) mit X, vorzugs- weise zwei, um x gegeneinander versetzten, zweckmäßig zahnartig ausgebildeten Kolben- flügeln (d, dl) versehen ist, denen X, vorzugs- weise zwei, ebenfalls um 36°' versetzt ange- x ordnete Widerlager (f, f1) zugeordnet sind.

3. Motor nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager in Form von mit zahnartigen Kolbenflügeln (d) zusammenarbeitenden Zahnritzeln(f) ausgebildet sind. 4. Motor nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerlager scharnierartige Klappen (l, n) vorgesehen sind, deren Rückführung durch Flüssigkeits- oder Federdruck erfolgt. 5. Motor nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschieber für die Druckmittelzu- und -abführung bildenden Widerlager als mit Aussparungen versehene Drehkiirper (n) ausgebildet sind, die von den Kolbenflügeln (d, dl) geschaltet und vorzugsweise von Rückholfedern (q, q1) in Mittellage gebracht werden. 6. Motor nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Motorelemente (a1, a2, a9, a4) hintereinander zel9enartig versetzt angeordnet sind, wobei der Versatzwinkel dem jeweiligen Totwinkel eines Elementes entspricht. 7. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die versetzten Motorelemente (a1, a2, a3, a4) aus gleichartigen, austauschbaren Zellenbestehen, die durch Zuganker (b) in ihrer gegenseitigen Lage zusammengehalten sind.