-
Flüssigkeitsgetriebe zur stetigen Drehzählwandlung Die Erfindung bezieht
sich auf ein Flüssigkeitsgetriebe zur stetigen Drehzahlwandlung mit mehreren im
Gehäuseinnern umlaufenden, radial zur Antriebswelle angeordneten Arbeitszylindern.
Bei Getrieben dieser Art ist es z. B. bekannt, durch exzentrische Anordnung der
umlaufenden Teile sowie durch besondere Steuerungen und Führungen beispielsweise
durch Kreuzköpfe an den Arbeitskolben eine Regelmöglichkeit zu schaffen. Dabei treten
jedoch unerwünschte Querkräfte auf, deren Einfluß durch zusätzliche Mittel ausgeschaltet
werden muß.
-
Demgegenüber sind bei der Erfindung die umlaufendenTeile konzentrisch
zueinander angeordnet. Zu diesem Zweck läuft im Innern des mit der Antriebswelle
verbundenen umlaufenden Gehäuses konzentrisch eine mit der Abtriebswelle verbundene
Zylinderscheibe um, in welcher die Arbeitskolben in Arbeitszylindern radial 'angeordnet
sind. Die Führung der hin und her gehenden Bewegungen dieser Kolben wird durch einen
in .dem Gehäuse eingesetzten Kurvenring hervorgerufen. Ferner sind die einzelnen
Zylinder zum Hindurchfließen der 'Flüssigkeit durcJh Kanäle miteinander verbunden.
Die Steuerung der Kolben erfolgt selbsttätig durch den Kurvenring in - Verbindung
mit der Druckflüss@igkeit des Getriebes in den Arbeitszylindern. Ein im Mittelpunkt
der Scheibe angeordnetes, gemeinsames und von außen bedien@bares Ventil regelt den
Durohfluß der Druckflüssigkeit :zwischen den einzelnen Zylindern, wodurch mittelbar
die Umdrehungszahl geregelt wird.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind dem in der Zeichnung in Abb.
i@ im Querschnitt und in
Abb. ? im Längsschnitt schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
-
Das umlaufende Gehäuse g, das zugleich als Schwungscheibe dient, besteht
mit der Antriebswelle a aus einem Stück. Die Welle kann aber auch z. B. angeflanscht
sein. Im Gehäuseinnern läuft konzentrisch die Zylinderscheibe c um, welche fest
mit der A'btriebswelle lt verbunden ist und somit äußerlich; als Verlängerung
der Antriebswelle a erscheint. In der Zylinderschei'he c sind mehrere, z. B. vier,
Arbeitszylinder dl eingesetzt, die radial von innen nach außen verlaufen. In jedem
Zylinder ist verschiebbar ein Arbeitskolben d angeordnet, an rissen ä;ißerem Ende
eine Andrückrolle e gelagert ist, deren Achse e1 .parallel zur Achse der Welle a
bzw. h verläuft. An Stelle einer Rolle e kann auch ein Rollenkranz
(ähnlich wie bei einem Rollenlager) uin die Achse e1 vorn am Kopf der Arbeitskolben
d treten. Jede Rolle e wird durch ihren Kolben d gegen die Lauffläche b1 des Kurvenringes
b gedrückt. Der Ring b ist im äußeren Mantel des zvlindrischenGehäuses g eingelassen
und mit dienern z. 13. durch Schrauben g1 verbunden.
-
Auf ihrer inneren Stirnfläche cl sind -die Arbeitszylinder di durch
die Zylinderscheibe c abgeschlossen. Es führen jedoch an @da aus Kanäle f
radial bis zum Mittelpunkt der Scheibe, wo sie sich vereinigen und in den Ventilsitz
f1 übergehen. Der Raum in dem Ventilsitz, in den Kanälen und in den :1i-1>citszvlindern
bis zu den Arbeitskolben ist mit 1>rilckfliissigkeit gefüllt. Beim Drehen der Antriebswelle
a läuft der Kurvenring b mit um und drückt dabei durch die ovale Gestaltung seiner
Innenfläche bi die Arbeitskolben d in laufender Folge paarweise abwechselnd nach
innen. Der Rarem zwischen den Kolben und en Stirnflächen cl verringert sich dadurch,
und ein Teil der Druckflüssigkeit muß durch die Kanäle f in andere Arbeitszylindür
abfließen,. deren Kolben dadurch nach außen gegen den Kurvenring gepreßt werden.
Es findet somit in wechselnder Folge ein stetiges Fließen der Druckflüssigkeit zwischen
den Arbeitszylindern statt, je nachdem der ovale Kurvenring reit seinen nach innen
hervorstehenden Innenflächen oder seinen zurückliegenden Innenflächen den Rollen
gegenübersteht.
-
Auf den Ventilsitz f, paßt Aas Ventil i, das zentrisch im Mittelpunkt
der Scheibe c sitzt und eine Ventilstange il aufweist, die im Innern der Abtriebswelle
li gelagert ist und nach außen führt. Durch eine Ventilfeder l wird das Ventil i
stets gegen eine innere, Schulter der Al>triebswelle le gepreßt und dadurch offengehalten.
Es wird geschlossen, wenn es entgegen dem Druck der Feder l nach innen gegen :den
Ventilsitz f1 gedrückt wird.
-
Die Ventilstange il ragt aus dem Wellenstumpf der Welle h hinaus und
trägt an ihrem Ende eine Zwischenbuchse rrc, die mit Steilgewinde r1 mit der in
dem Gehäuses oder einer anderweitig fest angebrachten Führungsbuchse r im Eingriff
steht. Außen auf der Zwiscbenbuchse m ist der Einstellhebel o angebracht. Beim Verdrehen
dieses Hebels wird über das Steilgewinde r1 und die Ventilstange il das Ventil i
entgegen dein Druck der Ventilfeder l nach innen gedrückt und mehr oder weniger
geschlossen. Das Ventil i und die Ventilstange il sind mit einer Längsbohrung.,
versehen, wobei am äußersten Ende ein einfaches Rücksc'hlagventil i!, angebracht
ist. Als Abschluß dient eine abnehmbare Abschlußkappe n. Durch die Bohrung
v
kann mittels einer ;beliebigen Druckpumpe Druckflüssigkeit zugeführt werden.
Entleerungs- und Entlüftungsschrauben sind an geeigneten Stellen des Getriebes angebracht.
` Bei ganz offenem Ventil dst es der Druckflüssigkeit möglich, von: einem Zylinderpaar
zu dem anderen Zylinderpaar zu fließen, ohne dabei großen Widerstand zu finden.
Die Arbeitskolben machen daher die durch dien Kurvenring hervorgerufenen Bewegungen
mit -und die Welle 1i !>leibt stehen,: Drehzahl o. Bei vollständig ,geschlossenem
Ventil hat dagegen die in jedem Zylinder eingeschlossene Druckflüssigkeit keine
Ausweichmöglichkeit. Der Kurvenxing preßt die Kolben fest und diese nehmen die Welle
h mit derselben Drehzahl mit, die die Antriebswelle a besitzt. Durch mehr oder weniger
weites öffnen des Ventils mittgls des Einstellhebels o findet ein mehr oder weniger
gehemmtes Fließen derDruckflüssigkeit zwischen,denZylindern statt, und es stellt
sich auf diese Weise eine Drehzahl ein, die von ,der Ventilstellung und damit von
der Stellung -des Einstellhebels abhängig ist. Jede gewünschte stetige Drelhzahlwandlung
vom Stillstand bis zur Nenndrehzahl ist somit durch einfaches Verstellen des genannten
Hebels mit Leich, ti;keit einzustellen. Durch eine entsprechende Skaleneinteilung
und :Anzeigevorrichtung kann diese Einstellung wesentlich erleichtert werden.
-
Durch Änderung des Druckes der Druckflüssigkeit läßt- sich der Eingriff
der Andruckrollen an dem Kurvenring härter oder weicher gestalten. Dies !hat zur
Folge, daß sich auch die Drehzahlcharakteristik' bei Änderung des Druckes ändert,
denn ein härterer Eingriff ergibt eine erhöhte Drohzahl und umgekehrt. Wenn also
eine bestimmte Drehzahlcharakteristik bei wechselnden Pelastungsverlhältnissen und
'bei gleichbleibender Stellung des Einstellhebels aufrechterhalten werden soll,
läßt sich dies durch Änderung des Druckes der Druckflüssigkeit erreichen. Auf diese
Weise ist es, möglich, das Getriebe in Abhängigkeit von den jeweiligen Belastungsverhältnissen
zu betreiben bzw. eine Anpassung an verschiedene Belastungsverhältnisse oder Belastungsänderungen
durchzuführen. Dabei kann der Druck durch zeitweiliges oderdauerndes Ansetzen einer
Pumpe an das Rückschlagventil za beliebig geändert werden. Diese Änderung ist durch
eine einfache Handpumpe oder d'urc'h eine beliebige andere, z. B. motorisch angetriebene
Pumpe hervorzurufen. Die Änderung des Druckes kann einmalig oder stetig, beliebig
oder selbsttätig erfolgen.
-
Die Erfindung ist somit anpassungsfähig und einfach in der Bedienung.
Ihr Aufbau ist mit einfachen Mitteln durchzuführen. Ihr Einbau bereitet keine S"hwierigkeiten.
Es ist ohne weiteres .möglich, die Ventilstange im Bedarfsfall auch auf der Antriebsseite
anzuordnen,
so claß eine oder jede der beiden Wellen a und 1t je nach Bedarf entweder mit einem
Zahnritzel oder einer Riemenscheibe oder einer Wellenkupplung versehen werden kann.
Bezüglich der Arbeitsweise des Getriebes ist es ferner unwesentlich, welelie der
beiden Wellen als Antriebswelle oder als Abtriebswelle benutzt wird. Umstellungen
oder Änderungen an (lern Getriebe sind zu diesem Zweck nicht vorzunehmen.
-
Wenn außerdem z. 13. eine Umkehr der Drehrichtung gewünscht wird,
ist ebenfalls keine Änderung des Getriebes erforderlich, sondern es wird zweckmäßigerweise
ein einfaches Wendegetriebe bekannter Art außen an der Welle h oder äuch an der
Welle a, angesetzt. In Abb. 2 ist eine solche Ergänzung angedeutet. Zu diesem Zweck
sitzt außen auf der Welle h ein Za'hnritzel p, das in einem feststehenden Gehäuse
s umläuft und mit einem Zahnrad q eines einfachen Wendegetriebes kämmt. Zur l'mstellung
der Drehrichtung dient z. 1i. die L mschaltvorrichtung t, so daß die Drehrichtung
an der getriebenen Welle k geändert werden kann, während die Welle h unverändert
sich weiterdreht. Ein solches Wendegetriebe beliebiger Art ist also vollkommen unabhängig
von dem Getriebe nach der Erfindung entweder von Anfang an noch zusätzlich anzuordnen
oder jederzeit auch nachträglich noch anzubauen.