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Hydraulischer Getriebeteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die infolge
ihrer weitgehenden Regelfähigkeit an sich für Fahrzeugantriebe sehr geeigneten hydrostatischen
Getriebe lassen sich in ihren bekannten Bauformen kaum in den bei Fahrzeugen zur
Verfügung stehenden Räumen unterbringen. Bei den älteren Bauformen derartiger hydrostatischer
Getriebe, bei welchen ein zur durchlaufenden Achse, welche auch die Zylindertrommel
mit den in Achsrichtung arbeitenden Kolben 'haltert, schräg rotierender Triebring
über ein Kardangelenk die durchlaufende Welle antreibt bzw. von ihr angetrieben
wird, läßt sich zwar Primär- und Sekundärteil in hekanilter Weise mit gemeinsamem
Steuerspiegel eng zusammenbauen. Die Beanspruchungsfähigkeit des Kardangelenks,
welches innerhalb des zwischen Zylinder und Kolbenstangen verfügbaren Raumes untergebracht
werden muß, läßt jedoch nur geringe Betriebsdrücke zu, so daß dieses Triebwerk im
ganzen für die Bauverhältnisse der meisten Fahrzeuge zu groß ausfällt. Bei den neueren
Bauformen der Axialkolbengetriebe, welche eine zur Hauptwelle schräg stehende oder
in der Regel auch schräg einstellbare Zylindertrommel gleicher Art besitzen, wird
zwar das Drehmoment in der mit der Welle meist aus einem Stück hergestellten Triebscheibe
erzeugt, so daß hohe Betriebsdrücke und kleine Abmessungen der arbeitenden Teile
des Getriebes möglich werden. Mindestens bei einem der beiden Getriebeteile, also
entweder bei dem Primärteil (Ölpumpe) oder bei dem Sekundärteil (Ölmotor)
ist
jedoch eine Hubverstellung zum Zwecke der Regelung der Übersetzung erforderlich,
meist wird man sogar eine Hubverstellung bei beiden Getriebeteilen verlangen. Diese
ist jedoch dann nur mit schwenkbaren Zylindertrommeln ausführbar, und solche erfordern
vergleichsweise zu festen Zylindertrommeln sehr viel Platz und meist noch ein um
die schwenkbaren Getriebeteile außen herumgelegtes Gehäuse, was ebenfalls für die
Raumbeanspruchung ungünstig ist. Die ferner ebenfalls bekannten Radialkolbengetriebe
sind im allgemeinen viel zu groß in ihrem Durchmesser, um für die angegebenen Zwecke
verwendbar zu sein.
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Gemäß der Erfindung wird ein zur Unterbringung in eng bemessenen Räumen
geeignetes hydrostatisches Getriebe der Axialkolbenbauart, insbesondere in einer
für Fahrzeugantriebe geeigneten Bauweise, dadurch gewonnen, daß zwar im Prinzip
die Triebscheibe mit ihrer beweglichen Einstellung und ihrem Antrieb über ein oder
mehrere Kardangelenke beibehalten wird, diese jedoch im Gegensatz zu den bekannten
Bauweisen aus dem Zwischenraum zwischen den Zylindern und Kolbenstangen entfernt
und nach außen herausverlegt werden, wodurch es möglich wird, die Kardangelenke
so groß zu bauen, daß ein hoher Betriebsdruck für das Triebwerk erreichbar ist.
Der gänzliche oder wenigstens teilweise Verzicht auf die schwenkbare Zylindertrommel
ermöglicht dabei die Anwendung eines eng bemessenen Gehäuses, welches für geringe
Gewichte und geringe Raumbeanspruchungen ausgeführt werden kann.
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Fig. i zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. 3 ist die Welle des
Getriebeteils, z. B. eines Primärgetriebeteils, deren linkes Ende bei 5 etwa mit
dem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs gekuppelt werden soll. Um die Welle ist in
bekannter Weise der schwenkbar rotierende Triebring 2 gelegt, der über die Pleuelstangen
6 die Kolben 7 antreibt, welche in der Zylindertrommel i eines Axialkolbengetriebes
arbeiten. Die Zylindertrommel i ist in bekannter Weise mit der Welle 3 fest oder
etwas beweglich verbunden, wofür häufig ein innengelegenes Kardangelenk 8 Anwendung
findet. Da dieses nur kleine Ausgleichsbewegungen zu leisten hat und gegebenenfalls
auch durch eine bekannte Vielkeilwellenanordnung oder eine bekannte Kupplung mit
übergeschobener, innen verzahnter Hülse od. dgl. ersetzt werden kann, ist dieses
trotz seiner Kleinheit für die Übertragung großer Drehmomente geeignet. Die Kleinheit
eines derartigen zwischen den Zylindern oder Pleuelstangen 6 gelegenen Kardangelenks
ergibt sich aus der Beschränkung des Raumes zwischen den einzelnen Zylindern und
Kolben 7, der insbesondere bei Ausführung kleinerer Zylinderzahlen verhältnismäßig
klein ausfällt.
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Das bei den bekannten Anordnungen ebenfalls innerhalb des Triebrings
2 gelegene Kardangelenk am Triebring muß, um entsprechende Kolbenhübe zu gestatten,
bekanntermaßen für größere Beugungen, mindestens etwa 2o°, eingerichtet werden.
Infolgedessen kann es, wenn es in der bekannten Weise innerhalb des Triebrings 2
oder der Pleuelstangen 6 und Kolben 7 angeordnet wird, nur für mäßige Betriebsdrücke
geeignet sein. Bei der Erfindung wird unter Belassung des sonstigen bekannten Aufbaues
eines derartigen Axialkolbengetriebes mit genau oder angenähert in der Achsrichtung
arbeitenden Kolben 7 ein außerhalb des Triebrings 2 gelegenes Kardangelenk 9 angewendet,
welches beispielsweise über die Kardanzapfen io mit dem Kardanring i i zusammenarbeitet.
Die Kardanzapfen io sind dabei paarweise in dem Triebring 2 befestigt oder mit diesem
aus einem Stück 'hergestellt und mit ihrem anderen Paar mit der Welle 3 in Verbindung
gebracht. Im vorliegenden Fall dient hierfür die Hülse 12, die auf dem Außenumfang
der Zylindertrommel i befestigt ist und mit entsprechenden Auskragungen 13 (Fig.
1 untere Hälfte, welche einen um 9ö°' versetzten Schnitt darstellt) mit dem Kardanring
i i in der bei Kardangelenken üblichen Weise in Verbindung gebracht ist. Auf diese
Weise wird das im Triebring 2 entwickelte Drehmoment auf die durchlaufende Welle
3 übertragen. Zum Unterschied von den bekannten Anordnungen ist jedoch das Kardangelenk
9 außerhalb des Triebrings angeordnet und kann infolgedessen für die Übertragung
großer Drehmomente und die Aufnahme entsprechend hoher Betriebsdrücke ausgeführt
werden. Bei dem großen Außendurchmesser ergeben sich nämlich vergleichsweise zunächst
schon geringe Zapfendrücke auf dem Zapfen io dieses äußeren Kardangelenks 9. Andererseits
ist es auch möglich, das Gehäuse d, welches das gesamte Getriebe umschließt, mit
einer entsprechenden Weite auszuführen, um auch ein ziemlich großes Kardangelenk
unterzubringen.
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An Stelle der in Fig. i dargestellten Bauweise eines Kardangelenks
können auch beliebige andere treten, z. B. die bekannte Bauweise, bei welcher ein
Zapfenpaar mit Steinen oder Rollen bewehrt in entsprechenden Gleit- und Rollbahnen
des anderen Teils gleitet, wobei diese Zapfen entweder an den Triebring 2 oder an
der Hülse 12 angebracht sein können und die Gleitringe oder Rollbahnen an dem anderen
Teil. Endlich können auch Kardangelenke, welche eine gleichförmige Drehgeschwindigkeit
aufweisen, verwendet werden, auch solche mit vier Zapfen usw., wobei es nur für
die Erfindung wesentlich ist, diese Kardangelenke um den Triebring 2, die Pleuelstangen
6 oder die Kolben 7 herumzubauen, so daß das Kardangelenk oder die entsprechende
Mitnabmevorrichtung auf großem Durchmesser liegen und somit für große Drehmomente
und hohe Betriebsdrücke des in ihrem Innern arbeitenden hydrostatischen Triebwerks
geeignet werden.
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Durch die erfindungsgemäße Hinausverlegung des Kardangelenks aus dem
Zwischenraum zwischen den Zylindern und Kolben kann man dieses also für die Aufnahme
größerer Betriebsdrücke reichlich, kräftig ausführen, so daß das Axialkolbengetriebe
in einer für den Fahrzeugbetrieb sehr zweckentsprechen denWeise für hohe Betriebsdrücke
ausgelegt
werden kann. Die kleinen Abmessungen desselben gestatten dann auch die Anwendung
hoher Drehzahlen und beispielsweise eine unmittelbare Kupplung der Welle 3, z. B.
mit dem schnell laufenden Verbremiungsinotor eines Fahrzeugs oder einem sonstigen
Scliiic#ll'iufer, wie z. B. einem Elektromotor.
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Wie iin übrigen dic Einzelheiten eines Axialkolbengetriehes beschaffen
sind ist für die Erfindung tipwesentlich, z. I3. auch die dargestellte Auflagerung
des Triel;rings 2 auf einer Halbkugel 14, die in einem entsprechend kugelförmig
gewöllr ten Deckel des Gehäuses 4 gelagert ist und damit die Einstellring des Hubes
der Kolben in beliebiger Phasenlage zu der Steucrfläche i 5 des Getriebeteils gestattet:
an Stelle dieser Halbkugel rd können auch die bekannten Schwenkzapfen oder die Auflagerung
in einem zwlin<lerförmigen Trieblagerträger oder andere bekannte Anordnungen
treten. Ebenso ist es für die Erfindung unwesentlich, ob die Steuerfläche i.5 wie
angenommen eben oder etwas sphärisch "ekriitnnit ist und andere Einzelheiten der
Getriebekonstruktion, die in Fig. i nicht näher dargestellt siiicl. `Wesentlich
für die Erfindung ist die Herausverlegung des für die Übertragung der Nutzdrehmomente
erforderlichen Kardangelenks 9 aus <lern Innenraum zwischen Zylinder und Kolben
7 oder Pleuelstangen 6, so claß inan seinen Durchmesser etwa ebenso groß wie den
Durchmesser der Zylindertrommel oder nach Bedarf auch noch größer als diese ausführen
kann. Damit ist es grundsätzlich möglich geworden, dieses Axiall<oll>engeti-ielie
an sich bekannter Art für hohe Betriebsdrücke und damit auch gleichzeitig für hohe
Drehzahlen zu hauen, so daß es sich für Fahrzeugantriebe oder andere Aufgaben, bei
denen kleine Abmessungen und geringe Gewichte erforderlich sind, eignet. Wie im
übrigen der Getriebeteil sonst verwendet wird, ist für die Erfindung unwesentlich.
1A- kann also beispielsweise niit lZohrleitungen an irgendwelche Be-\wc"rtinsorg:iiie,
z. 13. ain 7vliiider bei hydraulischen Pressen oder nachdem sich die Erfindung vorwiegend
finit Fahrzeugantrieben befaßt, auch an die ()lniotoiren eifites hahrzeugs angeschlossen
werden. Pabei kaiiii dieser lZohrleitungsanschluß auch fest ausgeführt \\-erden,
cla ja die Hauptstellliewegun g des Getriebes über den beweglichen Triebring 2 und
das atil.lerlialb desselben liegende Kardangelenk g vor sich geht. Es ist auch in
der Weise, wie es in Fig. t dargestellt ist, möglich, diesen Priinärgetriebeteil
i6, mit dem Sekundärgetriebeteil i61°, unter I,eriutzung einer gemeinsamen Steuerfläche
15 zusammenzubauen. Wie dieser Sekttndiirgetrielieteil seinerseits beschaffen ist,
ist für die Erfindung unwesentlich. Im vorliegenden 1#a11 ist hierfür beispielsweise
eine Bauweise gewählt und dargestellt, bei welcher die Sekundiirgetrielie@\-elle
3a schräg zur Sekundärzylindertroniinel ia liegt, so daß die Sekundärkolben 7a mit
den Sekundärpleuelstangen 6a den Sekundärgetriebeflansch 2a unter Erzeugung des
Nutzdrehmoments in diesen unmittelbar antreiben können. Die Sekundärgetriebescheibe
2a kann dabei mit der schräg liegenden Sekundärwelle 3a Unmittelbar aus einem Stück
hergestellt werden. Die Verbindung des Sekundärgetriebezylinders ia mit der Triebscheibe
kann bekannten Hilfsmitteln, etwa einem innenliegenden Kardangelenk, überlassen
werden oder auch einer Mitnahme durch Bei schränkung des Spiels der Pleuelstangen
6a in den Kolben 70, da diese Mitnahmevorrichtungen bei der dargestellten
bekannten Bauweise eines Sekundärgetriebeteils nur für geringe Drehmonientbeanspruchungen
geeignet zu sein brauchen. Der Sekundärzylinder ja kann dabei auch, wie dargestellt
ist, auf einem Mittelzapfen 17 gehaltert werden und dieser seinerseits in der Mitte
der Triebscheibe 2a kugelig gelagert werden, wobei noch eine Feder 18 den Zylinder
ja zur Anlage bringt. Eine derartige Feder wird im übrigen auch in der Regel noch
am Primärteil, etwa durch eine I.ängswci-scliiel>liclikeit des Kardangelenks 8 in
Fig. i unter Federdruck vorgesehen.
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Auch die dargestellte Bauweise des Sekundärteils ist für die Erfindung
zunächst uniwesentlich und ebenso der Umstand, daß sich diese gut für die Ausführung
eines sphärischen Steuerspiegels mit weit nach innen gezogenen Steueröffnungen eignet.
Es ist auch nicht notwendig, daß das Sekundärgetriebe i6a einen verstellbaren Hub
besitzt, sonclern man kann in manchen Fällen auf die Hubveränderungen des Sekundärteils
verzichten und seine \`'elle 3a in bestimmter Schräglage, z. B. über das Kardangelenk
ig, mit der Abtriebswelle 36 verbinden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ergibt sich aber,
wenn man ein gänzlich außerhalb des Gehäuses q., insbesondere des Sekundärgehäuses
4a liegendes Kardangelenk, ähnlich ig in Fig. i, dazu benutzt, um die Schräglage
einer Getriebewelle, z. B. einer Sekundärgetriebewelle 3a in Fig. i, zu verändern.
Zu diesem Zweck ist die Sekundärgetriebewelle 3a in Fig. i in der Halbkugel i_+a
schwenkbar gelagert, so daß diese Welle 3a niit Hilfe dieser Halbkugel und eines
entsprechend'halbkugelig ausgestatteten rechten Endes des Sekundärgetriebegehäuses
4a ebenfalls gesch-,venkt werden kann. Insbesondere beim Sekundärantrieb, der häufig
nur für geringe Hubveränderung eingerichtet zu werden braucht, ist diese Ausführung
besonders naheliegend und vorteilhaft; sie gestattet eine enge Bemessung des Sekundärgetriebegehäuses
4a, was in mehrfacher Richtung bekannte Vorteile hat. Des ferneren kann ein außenliegendes
Kardangelenk i9 in Fig. i zugleich auch noch dazu benutzt werden, um eine etwas
bewegliche Wellenverbindung, z. B. zu einem Hinterachsgehäuse bekannter Art, bei
einem Fahrzeug zu gestatten. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird also
ein Kardangelenk i9 in Fig. i, insbesondere auch ein gänzlich außerhalb des eigentlichen
Getriebegehäuses 4a liegendes Kardangelenk dieser Art, gleichzeitig dazu benutzt,
um eine Hubverstellung eines Getriebeteils zu bewerkstelligen und die nötige Beugungsfähigkeit
für die
in diesen Fällen z. B. bei Fahrzeugantrieben ohnedies erforderlichen
beweglichen Wellen zu erreichen. Eine derartige Ausführung ist insbesondere auch
dann sehr vorteilhaft, wenn der Sekundärgetriebeteil 16a, wie in Fig. i zur Darstellung
gebracht und in den praktischen Ausführungen oft verlangt wird, größer, d. h. mit
größerem Hubvolumen ausgeführt wird als das Primärgetriebe 16.
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Bei der in Fig. i beschriebenen einfachsten Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher ein Kardangelenk außen um die Triebscheibe 2, Pleuelstange 6 und den
Kolben 4 herumgelegt wird, ist eine Vergrößerung des Getriebegehäusedurchmessers
vielleicht um ein Viertel erforderlich, um hierfür den notwendigen Platz zu gewinnen.
Es möchte daher zunächst scheinen, daß die Erfindung nicht so sehr vorteilhaft wäre.
Dies beruht aber auf einem Trugschluß, und die Erfindung beruht in diesem Sinne
auf der Erkenntnis, daß die mit der Herausverlegung des Kardangelenks mögliche Druckerhöhung
sogar eine Verringerung der Abmessungen auf weniger als die Hälfte und des Gewichts
auf weniger als ein Zehntel gestattet. Zunächst scheint es allerdings, daß eine
Druckerhöhung, die etwa bei einem leistungsfähigen Kardangelenk auf das Dreifache,
etwa von 33 atü der bekannten Getriebe mit innenliegendem Kardangelenk auf etwa
ioo atü zusätzlich vorübergehender weiterer Überlastungen, geht, nur eine Verringerung
der Abmessungen der arbeitenden Teile des Getriebes auf rund eins zu dritter Wurzel
aus drei, das sind rund auf 700/0, gestattet, so daß einschließlich der für die
Unterbringung des außenliegenden Kardangelenks nötigen Vergrößerung des Gehäuses,
wenigstens in der Umgebung des außenliegenden Kardangelenks, nur eine Verringerung
des Gehäusedurchmessers auf etwa go% erzielbar erscheint. Diese allgemein übliche
Rechnungsweise entspricht jedoch keineswegs den wahren Verhältnissen. Mit der Verringerung
der Abmessungen wird auch bei gleicher Betriebsdrehzahl die Kolbengeschwindigkeit
herabgesetzt, und zunächst ist es klar, daß zum allermindesten bei Verringerung
der Abmessungen die Drehzahl so weit erhöht werden kann, daß sich wieder dieselbe
Kolbengeschwindigkeit ergibt. Dies würde auf Abmessungen des Gehäuses von 6o bzw.
75 % führen, was schon wesentlich günstiger aussieht. In der Tat entspricht aber
auch diese Umrechnungsart noch nicht einmal den richtig angewendeten Regeln der
mechanischen Modelltheorie. Soll das Getriebe nämlich in einem Bereich günstigen
Wirkungsgrades arbeiten, so ist bei Erhöhung des Betriebsdrucks sogar eine Erhöhung
der Kolbengeschwindigkeit, etwa proportional der Wurzel aus der Höhe des Betriebsdrucks,
möglich, wenn man mit verhältnismäßig dünnflüssigen Ölen arbeitet, deren Verlusterscheinungen
hauptsächlich dem Quadrate der Strömungsgeschwindigkeiten proportional sind; bei
stark viskosen zähflüssigen Ölen wären sogar noch größere Erhöhungen der Kolbengeschwindigkeit
möglich. Wird also die Kolbengeschwindigkeit bei der Durchführung der Druckerhöhung
nicht nur unveränderlich beibehalten, sondern dementsprechend dem reziproken Wert
der Wurzel aus der dreifachen Drucksteigerung erhöht, so ergeben sich Abmessungen
der arbeitenden Teile des Getriebes von nur rund d5 % und ein größter Gehäusei durchm,-sser
an dem innerhalb des Gehäuses, aber außerhalb des Triebrings liegenden Kardangelenks
von rund 5o % des entsprechenden Getriebegehäuses der bekannten Bauform mit innenliegendem
Kardangelenk, welches bei einem Drittel des Betriebsdrucks ähnliche Verlustverhältnisse
aufweist. Mit der Verringerung der Abmessungen der arbeitenden Teile auf weniger
als die Hälfte sinkt das gesamte einzubauende Gewicht auf rund ein Zehntel des sonst
erforderlichen, womit die Unterbringungsmöglichkeit eines derartigen Getriebes in
engen Räumen, insbesondere bei Fahrzeugen, erwiesen ist und die außerordentliche
Tragweite der Erfindung sich ergibt, die zwar zunächst eine scheinbare Vergrößerung
des Getriebegehäuses verlangt, in der Tat aber zu einer Verringerung seiner Abmessungen
auf rund die Hälfte und des Gewichtes eines Getriebeteils auf rund den zehnten Teil
führt.
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Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Hinausverlegung des Kardangelenks
außerhalb der Triebscheibe, der Pleuelstangen, Kolben und der arbeitenden Zylinderräume
noch den außerordentlichen Vorteil, daß man nunmehr bei der Wahl der Verhältnisse
für diese arbeitenden Bestandteile des Getriebes von den Rücksichten auf das bei
den bekannten Bauarten innen einzubauende Kardangelenk frei wird. Insbesondere kann
man dann auch diese Getriebeteile mit einer verringerten Zylinderzahl, etwa sieben
Zylindern, bauen, während das innenliegende Kardangelenk bei den bekannten Bauarten
zu einer üblichen Zylinderzahl von i i führt. Hierdurch wird eine wesentliche Verbilligung
und Vereinfachung derartiger Triebwerke erreicht und gleichzeitig auch eine Leistungssteigerung,
da sieben Zylinder bei gleichem Außendurchmesser der aktiven Teile eine größere
Förderleistung je Umlauf ergeben und des ferneren auch in der Regel eine Verkürzung
der Baulänge, also kurz gefaßt Bauarten, die sehr wirtschaftlich sind, aber bei
den bekannten Getriebeteilen durch die Rücksicht auf das innen anzuordnende Kardangelenk
ausgeschlossen werden.
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Für die Ausführung eines Getriebeteils, bei welchem erfindungsgemäß
das Kardangelenk außerhalb des Triebrings, der Pleuelstangen oder der Kolben liegt,
aber noch innerhalb des eigentlichen Getriebegehäuses, eignet sich dabei besonders
eine Ausführung, bei welcher mehr als zwei Kardanzapfen oder auch mehr als zwei
Kardangelenke die Drehmomentübertragung übernehmen, in der Weise, daß die einzelnen
Kardan- . zapfenpaare oder Teilkardangelenke über eine geeignete Ausgleichsvorrichtung
sich in die Belastung teilen, womit gleichzeitig die Ungleichförmigkeit eines einfachen
Kardangelenks sehr weitgehend beseitigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, dem
außenliegenden Kardangelenk ziemlich
kleine Abmessungen zu geben,
was für die Bemessung des Gehäuses günstig ist. Fig. 2 zeigt die Ausführung eines
derartigen Getriebeteils, dessen Hauptbestandteile ähnlich Fig. i, linke Seite,
ausgeführt und wie dort bezeichnet sind, jedoch mit dem Unterschied, daß der Triebring
2 statt zwei Kardanzapfen deren mehrere trägt, beispielsweise vier Zapfen 20. Diese
sind in Anlehnung an eine bekannte Bauform eines Kardangelenks c:.it den gewöhnlichen
Kardankugeln 21 versehen, und letztere rollen oder gleiten in den Rundführungen
22, ähnlich wie dies bei den bekannten Bauformen derartiger Kardangelenke allgemein
üblich ist. Die vier Rundführungen 22 werden jedoch nicht unmittelbar mit der Zylindertrommel
i verbunden, sondern zwei gegenüberliegende werden paarweise je mit einem Ring
230 und 23b verbunden, wodurch zwei gegeneinandergeschaltete, selbständige
.Kardangelenke entstehen, deren Lage am Umfang des Triebrings 2 bei gleichmäßiger
Austeilung der Kardanzapfen 2o am Umfang des Ringes um 9o Winkelgrade versetzt ist.
Wenn man jedoch beachtet, daß der größte Teil der Ungleichförmigkeit eines gewöhnlichen
Kardangelenks eine Sinuslinie ist, welche beim einmaligen Umlauf der Welle zwei
volle Perioden durchläuft, so sind beziiglich dieser Periode des Hauptbestandteils
der Ungleichförmigkeit eines Kardangelenks die beiden Teilkardangelenke um i8o Winkelgrade
ihrer Periode gegeneinander versetzt. Man kann daher die beiden Ringe
23" und 23b über eine beliebige Ausgleichsvorrichtung, welche gleichzeitig
jedem Teilkardan das halbe Drehmoment zumißt, miteinander und mit dem Zylinderkörper
i verbinden. Diesem Zwecke dienen beispielsweise bei der Ausführung nach Fig.2 Ausgleichshebel
24, die durch die Bolzen 25a, 25b und 251, die teils in den Ringen 23, teils in
der Zylindertrommel i gehaltert sind und mit der Zylindertrommel gekuppelt werden,
daß sich die Ungleichförmigkeit der Teilkardane zum allergrößten Teil aufheben.
Gleichzeitig wird damit bei gegebenem Außendurchmesser 26 der Gesamtanordnung offenbar
die Belastungsfähigkeit des Kardanantriebs des Triebrings 2 verdoppelt. Die Kombination
dieses neuartigen, aus zwei ineinandergesteckten und über eine Ausgleichsvorrichtung
verbundenen Kardanen bestehenden Doppelkardans mit der grundlegenden Erfindung der
Herausverlegung des Kardans außerhalb des Triebrings gestattet es daher, bei verhältnismäßig
geringem Außendurchmesser für das Gehäuse .4 in Fig. 2 einen sehr leistungsfähigen
Kardanantrieb für den Triebring 2 unterzubringen, der gleichzeitig fast keine Ungleichförmigkeit
mehr aufweist, da die Grundwelle der Ungleichförmigkeit völlig aufgehoben ist und
nur oberwellenartige Erscheinungen übrig bleiben, die aber bei den in Frage kommenden
Beugungswinkeln unerheblich sind. Diese Art eines Doppelkardans, bei welchem eine
Drehmomentverzweigung eintritt, ist daher für die Ausführung der Erfindung besonders
vorteilhaft. Es ist auch möglich, statt zwei auch drei oder noch mehr Teilkardane
anzuordnen, wodurch die Belastbarkeit über eine entsprechend vielteilige _\usgieichsvorrichtung
noch weiter gesteigert wird.
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Für den Primärantrieb scheint im übrigen zunächst eine Ausführung
mit gänzlich außerhalb liegendem Kardangelenk i9 wie beim Sekundärgetriebe 16a in
Fig. i weniger geeignet, da dies zu großen und mindestens scheinbar für das Auge
unbefriedigenden Beugungen dieses Kardangelenks i9 führen würde, da meistens der
Primärteil für große HubN-@2rstellung eingerichtet werden muß, sehr häufig auch
für Hubumkehrung, um den Antrieb reversieren zu können, ohne einen Umsteuerschieber
zu benutzen.
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Erfindungsgemäß wird auch dieser zunächst hauptsächlich scheinbare
Mangel eines gänzlich außerhalb des Getriebegehäuses4 liegenden Kardangelenks dadurch
behoben, daß man die gesamte Achse des Getriebegehäuses, die häufig dem Primär-
und Sekundärteil gemeinsam ist, mindestens aber die Achse des Primärgetriebes in
einer passend gewählten festen Schräglage zur Drehachse der Kraftquelle, mit welcher
der Primärteil gekuppelt werden soll, einbaut. Bei vielen Antrieben, auch insbesondere
bei Fahrzeugantrieben, ist nämlich vorwiegend mit mittleren und größeren Hüben des
Primärteils zu rechnen, während kleine Hübe und eine Hubumkehr für Rückwärtsförderung
verhältnismäßig selten vorkommen. Für diese letzteren Fälle kann man dann größere
Beugungen des Kardangelenks zulassen, um für die gewöhnlichen erstgenannten Fälle
günstige Beugungsverhältnisse für das Kardangelenk i9 zu schaffen. Fig. 3 stellt
einen derartigen erfindungsgemäßen Antrieb dar.
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ist die Kraftquelle, mit welcher der eine Getriebeteil, in der Regel
das Primärgetriebe 16, gekuppelt werden soll, z. B. über das Schwungrad 27. Dieses
trägt ein gewöhnliches Kardangelenk 280,
welches mit einer Kardanwelle 29,
die meistens in der dargestellten Weise längs ausziehbar ist, über ein zweites Kardangelenk
28b, die Primärgetriebewelle 3 antreibt. Diese trägt beispielsweise unmittelbar
gekuppelt die primäre Triebscheibe 2, welche über die Primärpleuelstangen 6 und
die Primärkolben 7 mit der primären Zylindertrommel i zusammenarbeitet. Dieser letztere
gleitet auf einer Steuerfläche 15, die ähnlich wie in Fig. i ein gemeinsamer Bestandteil
des Primärgetriebes 16 und des Sekundärgetriebes 16a ist. Letzteres besteht im übrigen
noch in bekannter Weise aus der Sekundärzylindertrommel ia, die mit den sinngemäß
gleich bezeichneten Teilen wie beim Primärgetriebe die Sekundärwelle 311 antreibt.
Letztere treibt über die beiden Kardangelenke 28c und 28d und die Sekundärkardanwelle
2911 einen Antrieb, z. B. einen Fahrzeughinterachsantrieb 3o, an.
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\\'erden in erfindungsgemäßer Weise bei diesem Fahrzeugantrieb die
Getriebewellen 3, beispielsweise sowohl die Primär- als auch die Sekundärwelle 3
und 3a, schwenkbar eingerichtet, so kann hiermit nach Belieben der wirksame Kolbenhub
der Sekundär- und Primärteile dieses Antriebs verändert werden, ohne daß hierfür
als bewegliches Organ etwas anderes als die meist schon für reine
Fahrzeugzwecke
notwendigen oder erwünschten beweglichen Wellenkupplungen oder Kardangelenke 28
erforderlich sind; insbesondere beim Sekundärgetriebe mit seinen oft nur geringen
Verstellnotwendigkeiten können hierfür auch andere Gelenke verwendet werden, namentlich
an dem Hinterachsgehäuse 30, wenn die Kardanwelle 29a genügend lang ist, eine der
bekannten Gummikupplungen od. dgl.
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Dadurch, daß ferner die Achse der Primärzylindertrommel i und gegebenenfalls
auch der Sekundärzylindertrommel i11 in der in Fig. 3 dargestellten Weise in passender
Schräglage im Fahrzeug ein:g.e@baut werden,, ist es möglich, für die normale Vorwärtsfahrt
des Fahrzeugs oder allgemein bei einem beliebigen Antrieb für die normale Betriebslage
günstige Beugungswinkel für die Antriebe zu erreichen. Dabei ist es unwesentlich,
ob Primär-und Sekundärzylinder genau oder annähernd koaxial oder gegeneinander versetzt
oder mit gegeneinander etwas gebeugter Achse ihrer beiden Zylindertrommeln ausgeführt
werden. Es ist ferner unwesentlich, ob die Anordnung in Fig. 3 sich im Auf- oder
Grundriß eines Fahrzeugs oder von sonstigen Antrieben entwickelt; bei Fahrzeugantrieben
wird die in Fig.3 dargestellte Ausführung, wenn sie als Aufriß betrachtet wird,
die oft erwünschte Tieferlegung der Kardanwelle 29a in der Nähe des Fahrgastraumes
gestatten.
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Es ist ferner nicht notwendig, ,daß Primär- und Sekundärzylindertrommel
mit einer gemeinsamen Steuerfläche zusammenarbeiten. plan kann diese Teile jeweils
mit ihrer eigenen Steuerfläche ausrüsten und durch Rohre miteinander verbinden,
wodurch eine Freizügigkeit innerhalb der verfügbaren Räume entsteht. Die Rohre können
;auch etwas biegsam oder beweglich ausgeführt werden, z. B. für die geringen Beugungswinkel
eines regelbaren Sekundärteils, wenn dies vorteilhaft erscheint, d. h. die erfindungsgemäße
Verwendung eines außenliegenden Kardangelenks als regelbare Organe für die Hubeinstellung
eines Primär- oder Sekundärteils oder beider Teile kann mit sonstigen bekannten
Regel- und Stelleinrichtungeu derartiger Getriebe kombiniert werden; oder es ist
möglich, nur an einem Getriebeteil die erfindungsgemäße Anordnung eines außenliegenden,
für Stehbewegungen ausgenutzten Kardans zu verwenden und den anderen Getriebeteil
in sonst bekannter Weise, z. B. mit schwenkbaren Zylindern und Ölzuleitung durch
Gelenkrohre oder ähnliche bekannte Anordnungen, auszuführen.
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Primär- und Sekundärteil einer Ausführung ähnlich Fig. 3 brauchen
auch nicht annähernd oder genau koaxial ausgeführt zu werden, sondern vielfach wird
man zum Zwecke der Beschränkung der Baulänge diese auch nebeneinanderlegen: In diesem
Fall ist es auch besonders naheliegend, trotz Anwendung mrstellbarer Kolbenhübe
im Primärteil und im Sekundärteil die gesamten Stellbewegunigen mit einem einzigen,
erfindungsgemäß außenliegenden Kardangelenk zu bewerkstelligen.
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Fig.4 zeigt beispielsweise eine derartige Ausführung. 5 ist ähnlich
wie in Fig.3 eine Kraftquelle oder auch eine anzutreibende Arbeitsmaschine, beispielsweise
der Verbrennungsmotor eines Fahrzeugantriebs mit Schwungrad 27. Dieses ist abweichend
vors Fig.3 nicht mit einem oder mehreren Kardangelenken, sondern unmittelbar starr
mit einer Getriebewelle, beispielsweise der Primärgetriebewelle 3, gekuppelt, die
im übrigen in ähnlicher Weise wie in Fig. 3 mit den entsprechenden und gleich bezeichneten
Primärgetriebeteilen zusammenarbeitet, jedoch in der Regel so, daß die Schwenkachse
31 in Fig. 4 in der Zeichenebene liegt, während sie in Fig. 3 senkrecht zu dieser
ist. Die primäre Steuerfläche 1,5 ist in dem Getriebegehäuse 4 in geeigneter Weise,
z. B. konisch, eingesetzt und durch Rohre oder Kanäle mit der Sekundärsteuerfläche
15a verbunden, die in ähnlicher Weise in dem Gehäuse 4 befestigt ist und dort in
geeigneter Lage, beispielsweise wie in Fig.3 ersichtlich, gehaltert ist. Die sekundär;
G,etrielyew-elle 311 ist beispielsweise ähnlich wie die primäre Getriebewelle in
einer Halbkugel 1411 gelagert, so daß sie für sich um die Sekundärsuhwenkachse 31a
geschwenkt werden kann, womit offenbar eine unabhängige Einstellung des Sekun=därhubs
erreicht werden kann, sofern die Sekundärwelle, wie dargestellt, über die Kardangelenke
28a und 28b treibt, die erfindungsgemäß mindestens außerhalb der Kolben und Zylinder,
in der Regel sogar auch noch außerhalb des Getriebegehäuses 4, liegen. Die Arbeitsweise
des Antriebs, der über die Kardangelenke 28a und 28b sowie über die Kardanw.ell0
29 beispielsweise einen Hinterachsantriely 3o antreibt, ist dabei die folgende:
Zur Änderung .des Primärhubs wird das gesamte (;etriel)egehäus-e um die Schwenkachse
31, also in der Hauptachse um zwei an diesem Gehäuse außen angebrachte Schwenkzapfen,
hin und her geschwenkt, bis der gewünschte Primärhin), sei es für Vorwärtsfahrt
oder für Rückwärtsfahrt, erzielt wird. Dabei kann das Get.riübegehäuse auch um eine
l-Iilfsschw-enkachse senkrecht zur Hauptschwenkachse 31 geschwenkt werden,
wenn dies für die Beeinflussung des Kurbeltriebwerks, insbesondere des Primärgetriebes
16, wünschenswert erscheint. Diese Beweglichkeit des Gehäuses wird durch die dargestellte
Kardanwellenanordnung, nämlich die Kardangelenke 28a und 28b sowie die Kardanwelle
29, ohne weiteres ermöglicht. Darüber hinaus kann aber durch die gleiche Kardanwelle
auch eine beliebige Hubeinstellung des Sekundärteils erzielt werden, wozu es nur
nötig ist, dessen Welle in geeigneter Weise zu haltern und einzustellen, wofür beispielsweise
das äußere Radialliager 32 in einem Rahmenbügel 33 gehaltert und um den unteren
f-Iilfsschw-enkzapfen 34 1)ew-eglich gestaltet wird. Sofern der entsprechende obere
Hilfsschwenkzapfen durch die Gehäuseanordnung nicht unmittelbar verwirklicht werden
kann, dient eine entsprechende Führungsfläche 35 dem gleichen Zweck. Die beschriel>ene
Anordnung gestattet es daher, einen sehr kurzen, blockartig ausgeführten hydraulischen
Antrieb, der sich insbesondere auch für Fahrzeuge eignet, unter Benutzung eines
einzigen
@iar<lan;@elenks bzw. eurer :inzigen Kardanwelle 29
auszufülireti. In geeign Uten Fällen kann i; inlich auc'li die Kardanwelle. 29,
welche die i 'i Srh«-enlartrkcit und die Seit@nb:weglichkeit der Sekundiir\t elle
3' gestatten mu13, auch durch ein einziges K@trdatigel.elik ersetzt werden, wozu
man nur die Primär- find S.ekuti lärscliwetikachse 31 und 3iu durch geeigttcte
Verschiebung des Gehäuses zusatnlneitzule"eti liat und außerdem das @etriel>egell:iuse
so auszuführ,ett hat, daß das einzige Karkonzentrisch um den Sekund@irtriel> lieruni@gt@legt
wird, beispielsweise nucli der .\usfiiliruilg nach F'-. i linke Hälfte. inlierltalb
c@es @ekun<lürge:h;iuses 4°, welches finit dein 1'rini:irgeh:iuse genieitlsam
sein kann.
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Die I?illz-ellieitcli der 13attweise der Getriebeteile sind für die
1?rtindung tlltweselltlicll. Wesentlich ist die Anwelrdultg .eines bzw. mehrerer
außenliegender Kar,dangelenk:, die gleichzeitig die Erzielung hoher 13etricbsdriick@
gestatten und es außerdem ermögliclien, cittetii ade,r heideti Getriebeteilen einen
veränderliclien Ilul> zu geben, ohne daß man viel Platz lreatisl>rucliende schwenkbare
Getriebeteile innerhalb eines entsprechend weiten Gehäuses anzuordnen braucht. Es
ist nicht nötig, die in Fig. 4 dargestellte lietrielxatiordirung ohne ein beispi-elsweise
leichtes iiul.ieres Gehäuse zu lassen, das in manchen Fällen schon aus anderen Gründen
erwünsclit ist, z. 13. bei Fahrzeugen, um den Straßenstaub von den Kardanwellen,
dein Motorschwungrad oder anderen L)estatidteileri des Antriebs fernzuhalteti.
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Die gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung, die s<itntliclie
die großen Vorteile mindestens eines außerliall> der arbeitenden Getriebeteile,
wie Triebscheibe, Kolben und Zylinder liegenden Kardangelenks erkennest lassen,
eignen sich zum Zusammenbau mit eiljem einfachen An- oder Abtrieb, etwa beim Fahrzeug
mit einer gewöhnlichen Hinterachse. In vielen Fällen wird jedoch ein doppelter Antrieb,
z. 13. für zwei Nititerräder eines gewöhnlichen Fa.lirz-etigs, verlangt oder für
die beiden Raupen eines Raulielifalirzeugs. je nachdem ob hierbei Differentialwirkung,
d. h. Ausgleich der Drehmomente, verlangt wird oder nicht, läßt sich die Erfindung
auch für diese "Zwecke in verschiedeneti Bauformen anwenden, von denen hier zwei
weitere gebracht werden. Fig. 5 zeigt z. B. den Hinterachsantrieb für ein gewöhnliches
Kraftfahrzeug mit Zweiradantrieli iln Grundriß. 36° und 36b sind die beidcti 1 linterräder,
die in irgend einer geeigneten Mleise, z. B. durch die bekannte gekröpfte Achse
37, miteinander verbunden sind, derart, daß die Antriebsteile in der Kröpfung dieser
Achse, die im Grundriß oder Aufriß liegen kann, angeordnet werden können. Diese
bestehen z. B. aus den beiden Kardanwellen 29° und 296, welche bei clem bekannten
Antrieb beispielsweise eine feste Anordnung des I-Iititeraclisgehäuses am Hauptraum
eines Falirzetigs gestatten. Im vorliegenden Fall verbinden diese Kardanwellen 29u
und 29b die Hinterräder mit den beiden Sekundärwellen 3° und 36 eines doppelten
hydrostatischen Sekundärgetriebes, dessen Einrichtung den Ausführungen nach Fig.
i bis 4 entsprechen kann, wobei jedoch die beiden Einzelsekundärgetriebezweckmäßig
in hydraulischer Paralklsclialtung von einem gemeinsamen, vorne an das Getrielie;gc'häuse
angesetzten Primärgetriebeteil 16 versorgt werden. Dessen Welle 3 kann dabei ebenfalls
in erfindungsgemäßer Weise durch ein außenliegendes Kardangelenk 28 bzw. eine entsprechende
Primärkardanwelle 29 mit den übrigen Aninsbesondere .dem Verbrennungsmotor eines
Fahrzeugs, verbunden werden. Die gezeigte Anordnung nützt dabei die vorges-ch,°nen
Kardange@enl:c bzw. Kardanwellen nicht nur für die Hubder Primär- und Se'kundärt-eile
oder eins dG:ser "heile aus, sondern sie gestattet in überrasclietid einfacher Weise
auch die Aufnahme der sonstigen im Kraftfahrzeug oder bei anderen Antrieben erforderlichen
Beweglichkeit, z. B. der 13eweglicllkeit der Hinterachsbrücke 37 oder der 13cwie
sie der Verbrennungsmotor 5, der etwa finit dem Schwungrad 27 ausgerüstet ist, in
der Regel schon infolge der Verbiegbarkeit des Ralinitns oder seiner beweglichen
Aufhängung in Gunirnipuffern erfordert. Dabei können die Kardang.Jenke ganz nach
Bedarf als wirkliche Kar-oder als Gummigelenke, Keilwellengelenke od. dgl. ausgeführt
werden, wobei sogar normale Bauteile des Kraftfahrzeugbaues oder Maschinenbaues
Verwendung finden können. Der Zusammenbau der Primär- und Sekundärgetriebeteile
ist dabei in jedem Fall möglich, ganz gleichgültig, ob man horizontale, vertikale
oder sonstige geneigte Schwenkachsen wählt und ob diese Achsen der Z5 lind,ertrommeln
alle in gleicher Ebene liegen oder in versetzten Ebenen, oder ob sie neben- oder
übereinanderliegen, was man je nach den Raumverliältnissen entsprechend wählen kann.
Sicher ist, daß die gezeigte Anordnung eines außenliegenden Kardan- oder sonstigen
Gelenks, welches einerseits der Klubverstellung an den Primär- oder Sekundärgetri-ebeteilen
oder an beiden dient und das gleichzeitig die erforderlichen Beweglichkeiten ermöglicht,
wie sie der Kraftfahrzeugbetrieb selbst erfordert, eine bestechend einfache und
sehr zweckmäßige Anordnung ergibt, die gleichzeitig durch die Anwendung der außenliegenden
Kardane die erfindungsgemäße hohe Belastbarkeit der Getriebeteile gestattet, obwohl
diese mit festen, d. h. nicht schwenkbaren Zylindertrommelachsen ausgerüstet sind.
Dabei läßt sich auch ganz nach Bedarf die Anordnung noch verändern, wenn dies z.
B. aus irgend einem Grunde zweckentsprechend ist. :plan kann z. B. auf das erste
oder zweite Kardangelenk in dem i\Iotorschwungrad 27 verzichten und die Ausführungen
sinngemäß, wie bei Fig.4, wählen, nur mit dem Unterschied, daß die Sekundärgetriebeteile
nicht parallelachsig zum Primärgetriebeteil, sondern etwa senkrecht zu diesem und
in doppelter Zahl angeordnet werden, um den gewöhnlichen Kegelradantrieb zu sparen.
Ferner kann man auch die Sekundärgetriebete,ile statt angenähert oder genau koaxial
auch neben- oder übereinanderlegen und die Staffelung der Achsen durch entsprechende
Schiefstellung
der Kardanwellen 29a und 296 ausgleichen. Endlich ist es auch möglich, die Kardanwellen
29a und 296 nicht unmittelbar, sondern mittelbar über Z,ahnradvorgelege mit den
Hinterrädern zu verbinden, wodurch sich manchmal Vorteile ergeben, ebenso wie vielleicht
auch durch Anordnung von Zw ischenvorgelegen ähnlicher Art zwischen Primärteil und
Motor.
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Zwischenvorgelege zwischen Primärteil und Motor sind insbesondere
angezeigt, wenn man einen Einzelantrieb von Rädern oder Raupen wünscht und hierfür
von einer gemeinsamen Kraftquelle ausgeht und mehrere Primärteile, etwa für zwei
Räder oder zwei Raupen, zwei Primärteile oder zwei Sekundärteile anzuordnen wünscht.
Dabei ist es oft zweckmäßig, die Achse von Primär- und Sekundärteil zu kreuzen,
um die Kegelräder zu sparen und ferner auch etwa eine Anordnung zu wählen, die in
der Hauptsache der bereits beschriebenen Ausführung nach Fig. 4 gleicht, bei welcher
jedoch in der Regel die Lage der Kardanwellen vertauscht ist. Fig. 6 zeigt eine
Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Verteilergetriebe für einen gleichzeitigen
Antrieb der Primärteile beider Raupen sorgt, so daß mit einem Doppelgetriebe gleichzeitig
Schaltung und Lenkung in einfachster Weise bewerkstelligt werden kann, wie dies
in Fig.6 und 7 im Aufriß und Grundriß dargestellt ist. 5 ist der Antriebsmotor,
etwa Verbrennungsmotor, welcher zunächst das beispielsweise aus drei Stirnzahnrädern
bestehende Verteilergetriebe 38 antreibt. Von diesem führen zwei Kardanwellen 29a
und 296 zu den beiden hydraulischen Getrieben, welche den Antrieb der Räder bzw.
Raupen bewerkstelligen. Diese bestehen aus Primärteil 16 und Sekundärteil 16a. Der
Primärteil 16 ist beispielsweise, wie im Aufriß Fig. 6 ersichtlich, unter dem Sekundärteil
16a gelagert, wobei die Achsen dieser beiden Teile zweckentsprechend gekreuzt werden.
Die Sekundärwelle 3a ist unmittelbar oder in der Hauptsache starr gekuppelt mit
dem Raupen- oder Räderantrieb, wobei beim Raupenfahrzeug in der Regel noch sein
außenliegendes Stirnradvorgelege 39 erforderlich ist, bevor die Antriebskräfte auf
die eigentlichen Raupen 40a und 4o6 geleitet werden. Durch Anwendung eines gemeinsamen
schwenkbaren Gehäuses 4a und 46 für den linken und rechten Raupen- oder Räderantrieb
kann man mit der Schwenkung des Gehäuses um eine vertikale, horizontale oder sonstwie
gelagerte Achse in der Hauptsache den Sekundärhub einstellen, während die Primärhubeinstellung
unter Ausnutzung der Beweglichkeit der Kardanwellen 29a und 296 bedarfsweise unabhängig
hiervon vor sich gehen kann. In Fig. 6 und 7 liegt z. B. die Schwenkachse 3ia des
Sekundärteils horizontal und geht durch die Mitte der Triebflanschen 2a der Sekundärteile,
die wie meist üblich Getriebeteile mit fest auf der Sekundärwelle 3a aufgesetztem
Triebflansch 2a und schwenkbarem Sekundärzylin, der ja sind.
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Im übrigen ist es auch möglich, für jeden Teilantrieb mehrere Primär-
oder Sekundärgetriebe anzuwenden oder sie z. B. durch Stirnräder zusammenzufassen.
Bei Anwendung mehrerer Sekundärgetriebe und verschiedenen Übersetzungsverhältnissen,
bei welchen etwa die höher übersetzten Sekundärteil- durch Kupplungen oder Räderverschiebungen
abschaltbar sind, erzielt man eine einfache, bei Geländefahrzeugen oft vorteilhaft:
Umschaltbarkeit. Um den bzw. die abgeschalteten Sekund@ärteil,e zu sperren, sind
nicht unbedingt hydraulische Absperrorgane notwendig, sondern es genügt häufig,
den Sekundärteil durch Bremskupplungen od. dgl. festzubremsen.
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Die Schwenkung des Getriebegehäuses gestattet es, eine Triebwelle,
insbesondere die Sekundär-' triebwelle, welche mit deni Raupen- oder Räderantrieb
fest zusammenhängt, ohne Kardangelenke auszurüsten und unmittelbar mit dem Räder-
oder Raupenantrieb zu verbinden. Auf diese @N'eise werden gerade an dieser Stelle,
an welcher die stärksten Stöße und Fahrtbeanspruchungen auftreten, Kardangelenke
und ähnliche Ausgleichsvorrichtungen gespart. Andererseits ist es nicht unbedingt
@erforderlich, die Sekundärwelle 3a vollständig starr mit dem Räder- und Raupenantrieb
zu verbinden, sondern je nach Lage der Umstände können z. B. hier noch zusätzliche
Ausgleichsorgane in Form von Vielkeilwellen, Gummigelenken od. dgl. Anwendung finden,
die beispielsweise kleinere Fehleinstellungen ausgleichen oder aber auch dafür geeignet
sein können, baulich unvermeidbare Fehler in der Lage der Schwenkachse zu dem Mittelpunkt
des Triebflansches auszugleichen, wodurch bei Schwenkung der Sekundärteile eine
kleine Bewegung der Sekundärtriebwelle 3a bedingt sein kann. Etwas Derartiges kommt
beispielsweise insbesondere dann in Frage, wenn man mit einem Primärteil zwei Sekundärteile
betreiben will und dann nicht in der Lage ist, die Sch-,venkachse des Gehäuses genau
mit den Triebflanschmittender beiden Sekunidärteile zusammenfallen zu lassen. Fig.
8 und 9 zeigen beispielsweise eine derartige Einrichtung, wie sie für den Antrieb
zweier Räder 36a und 366 eines gewöhnlichen Kraftfahrzeugs über zwei Sekundärteile
und einen einzigen Primärteil ausführbar ist, im Grund- und Seitenriß. Vom Verbrennungsmotor
5 führt entsprechend dem einzigen vorhandenen Primärteil 16 diesmal unmittelbar
eine Kardanwelle 29 zu diesem letzteren. Der Primärteil ist mit den beiden Sekundärteilen
16a in einem gemeinsamen Gehäuse 4 gelagert, und dadurch, daß dieses genfeinsam
geschwenkt wird, läßt sich in einfachster Weise eine Hubveränderung der Sekundärteile
erzielen, ohne daß allzu große Beugungswinkel in der Wellenverbindung zwischen Sekundärteilen
und Rädern 36 in Erscheinung treten, so daß hierfür die einfacheren Ausgleichsgelenke
41, etwa Gummigelenke, genügen. Der Seitenriß, Fig. 9, läßt dies noch genauer erkennen.
Wird das gemeinsame Gehäuse 4 etwa um den gemeinsamen Mittelpunkt 42 geschwenkt,
so werden beide Sekundärhübe gleichartig vergrößert und verkleinert, und hiermit
läßt sich dann eine Hubregelung des Sekundärteils bewerkstelligen, wobei nur
geringe
Ausgleichsbewegungen für die Ausgleichsgelecrke 4i notwendig sind, so daß man ,hier
im allgemeinen von der Anordnung eigentlicher Kardangelenke wird Abstand nehmen
können. Es ist daher in dem aus Fi:g. 8 und 9 ersichtlichen Sinne nicht unbedingt
nötig, eine völlig starre Verbindung des einen Getriebeteils mit dem An- oder Abtrieb
zu wählen, um die Erfindung nutzbar zu verwerten, sondern es kann in manchen Fällen
zweckentsprechend sein, die erfindungsgemäße Schwenkung des gemeinsamen Getriebegehäuses
nur dazu auszunutzen, um eine der beiden Verbindungen, also entweder diejenige der
Primär- oder der Sekundärteile mit,den dazugehörigen An- und Abtriebsorganen, soweit
von allzu großen Ausgleichsbewegungen zu befreien, daß verhältnismäßig einfache
Ausgleichsvorrichtungen 4i genügen.
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In Fällen, in welchen es möglich ist, die von dem gemeinsamen Getriebegehäuse
ausgehende Antriebswelle der Räder oder sonstigen Fortbewegu.ngsorgane des Fahrzeugs
gegeneinander zu versetzen, ist es bei der Ausführung nach Fig. 8 und 9 auch möglich,
die Schwenkachsen der beiden Sekundärteile einander näherzurücken oder auch genau
zusammenfallen zu lassen. Dieser Fall ist beispielsweise gegeben bei einem Räderantrieb
mit äußerem ' Stirnradvorgelege 39, vgl. Fig. 7, bei welchem man die sekundären
Antriebswellen 3a mit den Gelenkwellen 29a und 29b so zu legen vermag, daß an dem
äußeren Stirnradvorgelege 39 das Ritzel auf der einen Seite von hinten und auf der
anderen Seite von vorn in das zugehörige, mit den Rädern verbundene Stirnzahnrad
eingreift. Hieraus ergibt sich die Ausführung nach Fig. io, bei welcher die Schwenkachsen
der beiden Sekundärteile 16a zusammenfallen und gegebenenfalls auch noch gleichachsig
mit dem Primärteil 16 sein können. Hängt man dann das gemeinsame Getriebegehäuse
4 an dem Zapfen 43 und beispielsweise in der Halslagerutlg 44 so auf, daß diese
Getriebegehäuseschwenkachse mit der gemeinsamen Schwenkachse 31 der Sekundärteile
übereinstimmt, so können die Ausgleichsgelenke, welche in den Kardanwellen 29a und
29b enthalten sind, für kleine Beugungswinkel eingerichtet werden oder gegebenenfalls
auch gänzlich weggelassen werden. Läßt man die inneren Ausgleichsgelenke416 beiderseits
weg, so wird die Lage der Sekundärwelle 3a durch die Lage des äußeren Stirnradgetriebes
bestimmt, so daß weitere Vorrichtungen zur Bestimmung der Lage der Sekundärtriebwelle
3a unnötig sind. Im übrigen ist e,s für die Erfindung unwesentlich, wie im einzelnen
die Halterung der Wellenlage der primären oder sekundären Triebwellen ausgeführt
wird und -die entsprechenden Einrichtungen, die hierfür erforderlich sind, um beim
Vorhandensein von Ausgleichsgelenken die Lage dieser Wellen zu bestimmen, etwa in
Gestalt eines in Zapfen schwingenden Bügels oder anderer Einrichtungen, sind in
einigen Figuren der Einfachheit halber weggelassen, da ihre Ausgestaltung für die
Erfindung unwesentlich ist und sie auch bei einigen Bauarten überflüssig werden,
wenn man die Kardanwellen 29 nur mit einem Gelenk versieht, etwa in der Nähe des
Motors 5 oder des Verteilergetriebes 38 bei der Ausführung nach Fig. 6 und 7.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist dabei keineswegs ausschließlich
auf Fährzeuggetriebe beschränkt, sondern läßt sich sinngemäß auch bei Stationärgetrieben
und für zahlreiche andere Zwecke anwenden. Die Fig. ro zeigt insbesondere eine Ausführung
für Stationärgetriebe, wobei beispielsweise der Elektromotor 5 nahezu oder ganz
starr gekuppelt den Primärteil 16 antreibt, dessen Gehäuse 4 mit dem Gehäuse des
Sekundärteils 16a unmittelbar zusammenhängt. Dadurch, daß man die Achse der primären
Triebwelle 3a zusammenlegt mit der Schwenkachse 31a des Sekundärteils, ist es möglich,
den Hub des Sekundärteils beliebig zu verändern, ohne zwischen dem Elektromotor
5 und dem Primärteil eine Kardanwelle oder eine Kuppl'ung, welche größere Steilbewegungen
zuläßt, anwenden zu müssen. Für stationäre Zwecke kann dann noch das gesamte Aggregat
durch ein Außengehäuse 45 umschlossen werden, -,vobei je nach Lage der Umstände
eine vertikale oder horizontale Lage der Primär- und Sekundärwellen gewählt werden
scann.
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Soll bei dieser Ausführung auch noch eine Regelung des Primärteils
hinzukommen, so ist zur Verbindung zwischen Elektromotor und Primärteil eine Kardänwelle
oder auch in geeigneten Fällen die an sich b,-kannte Kegelradantriebsvorrichtung
erforderlich, bei welcher die Regelung des Primärteils durch Schwenkung seiner Welle
im Kegelradeingriff erzielt wird. Die Zusammenlegung der Sekundärschwenkachse mit
der Elektromotorachse oder überhaupt Antriebsachse gestattet dann eine ungehinderte
Steilbewegung für den Sekundärteil 16a. Fig. i i zeigt beispielsweise eine derartige
Anordnung, bei welcher das gemeinsame Getriebegehäuse 4 unten den Sekundärteil 16a,
oben den Primärteil 16 etwa gleichachsig mit diesem enthält und ein Kegelradgetriebe
4o die Verbindung vom Primärteil zu dem feststehenden Elektromotor 5 gestattet.
Durch Zusammenlegung der Schwenkachse 31 mit der Elektromotorachse, 5 läßt sich
durch Schwenkung des Getriebegehäuses 4, etwa in dem gemeinsamen Außengehäuse 45,
auch eine Verstellung des Sekundärbeils 16a erzielen.
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Ferner läßt sich umgekehrt zu der Anordnung Fig. 6 auch eine beliebige
Primärbubeinstellung bei festem Sekundärhub erzielen, wenn man die Anordnung der
Fig. i i zwar beibehält, aber die Rolle von Primär- und Sekundärteil vertauscht.
Fig. 12 zeigt beispielsweise eine derartige; Anordnung, bei welcher dann durch Zusammenlegung
der Schwenkachse 31 des Primärteils mit der sekundären Triebwellenachse 3a eine
beliebige Einstellung des Primärteils ermöglicht wird, indem man das gemeinsame
Gehäuse 4 um die Achse 31, welche gleichzeitig mit der sekundären Abtriebsachse
zusammenfällt, dreht. Auf diese Weise entsteht eine sehr einfache Anordnung eines
Reversiergetriebes, welches in der Hauptsache dem zuerst beschriebenen Antrieb für
ein Raupenfahrzeug gleicht und mit Vorteil
angewendet werden kann,
wenn eine Kreuzung der Achsen von Primär- und Sekundärteil verlangt wird. Dieser
Antrieb, welcher in dem angegebenen Umfang sowohl beim Primär- wie auch Sekundärteil
feste Wellen ohne Ausgleichskupplungen oder mindestens ohne Kardangelenke; gestattet,
kann auch für Kraftfahrzeugantrieb verwendet werden, bei welchen die Regelbarkeit
des Sekundärteils oder Primärteils allein etwa genügt.
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In den gezeigten Beispielen ist eine rechtwinklige Kreuzung der Achsen
der Sekundär- und Primärteile angenommen. Es ist auch möglich, von dieser genauen
Rechtwinkligkeit der Achsen, ohne an dem Wesen der Erfindung etwas zu ändern, abzusehen,
wenn man durch entsprechende AusgleichsgeIenke usw. dafür sorgt, daß keine Zwängungen
auftreten oder beispielsweise ein hydraulisches Getriebe anwendet, bei welchem die
Triebwellenachse nicht genau senkrecht zur Schwenkachse steht, was in manchen Fällen
ohnedies gebräuchlich ist.
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Bei den bisher beschriebenenAusführungsformen nach Fig. 5 bis 1z sind
zwei oder mehrere Primär-oder Sekundärteile vorgesehen, so wie dies für viele Fahrzeugantriebe
paßt. Es ist auch möglich, nur einen Primär- oder Sekundärteil zu verwenden, wozu
die Anordnung nur entsprechend vereinfacht werden muß, oder auch die Zahl der Primär-
oder Sekundärteile über zwei zu vermehren, was überall unter entsprechender Hinzunahme
weiterer Teile in naheliegender Weise möglich ist.
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Dabei zeigen die hier gebrachten Ausführungsbeispiele nach Fig.4,bis
12, daß es möglich ist, auch bei einem Getriebe, welches zwei Stellbewegungen verlangt,
also ,etwa einen regelbaren Primärteil und einen regelbaren Sekundärteil erfordert,
an Stelle der einfachsten Ausführung ähnlich Fig.3, bei welcher für jeden dieser
Teile ein gemäß der Erfindung außenliegendes Kardangelenk nötig ist, auch mit einem
einzigen Kardangelenk bzw. einer einzigen Kardanwell; diese doppelte Verstellbarkeit
zu erzielen, wenn man das Getriebegehäuse schwenkbar macht. Die eine Getriebewelle
kann dann ganz oder nahezu starr mit den sonstigen Antriebsteilen verbunden werden,
wenn die Schwenkzapfen am Gehäuse mit genügender Genauigkeit mit der inneren Schwenkachse
des betreffenden Getriebeteils zusammenfallen. Hieraus ergibt sich auch, daß man
oft vorteilhafterweise noch für Ausgleichsvorrichtungen sorgt, etwa in der Weise,
daß bei wirklich starr festgehaltener Getriebewelle die Schwenkzapfen gewisse Ausgleichsbewegungen
zur Vermeidung von Zwängungen ausführen können oder aber man wird z. B. bei einer
Anordnung nach Fig. 4 die Primärwelle 3 nicht absolut starr mit dem Motor 5 verbinden,
sondern hier noch eine gewisse Ausgleichsmöglichkeit schaffen, z. B. durch eine
Vielkeil'kupplung, ein für geringe Beugungswinkel geeignetes Gummigelenk oder ähnliche
bekannte Hilfsmittel, über welche derMaschinen- u,ndKraftfahrzeugbau zur Genrüge
verfügt.
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Dabei könnendas oder dieKardangelenke, welche für die Stelfbewegungen
erforderlich sind, in sehr zw-eckmäßiner Weise noch dazu benutzt werden, um eine
.bewegliche Wellenverbindung zu einem sonstigen beweglichen Teil, -,vie einer Hinterachse
od. d.gl., herzustellen, womit sich eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
in einer besonders einfachen Form, dämlich einer solchen, die eigentlich für .die
Stelll>ewgung nichts anderes als die ohniedies erforderlichenKardangelenkebenötigt,
erzielen läßt.
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ie Einzelheiten d,r Ausführung des Kardan-9 llks si# ,e,IV n d im
übrigen für die Erfindung nicht wresentlich, ebenso wenig ist die Anwendung von
Kardanwellen als solche notwendig. Auch abgesehen von der in Fig.r beschriebenenAusführungsform,bei
welcher das erfindungsgemäß außerhalb des Triebrings liegende Kardangelenk noch
innerhalb des Gehäuses liegt, lassen sich auch die gänzlich außerhalb des Gchäuses
liegenden Kardangelenke, wenn man dies für vorteilhaft hält, konzentrisch um den
inneren Schwenkpunkt der Getriebeteile herumbauen, womit dann die Notwendigkeit
,der Anwendung einer Kardanwelle mit zwei Gelenken entfällt und ein einziges Kardangelenk
anwendbar ist, allerdings in einer etwas ungewöhnlichen Bauform, etwa in hohlkörper-
oder korbartiger Ausgestaltung des Kardangelenks derart, daß dieses das Ende ,des
Getriebegehäuses etwa halbkugelartig umfaßt. Schon um solchen ungewöhnlichen Bauweisen
derKar.dangelenke aus dem Wege zu gehen, ist .daher häufig ,die. Kardanwelle mit
mindestens zwei Gelenken gegeben, ganz abgesehen von dem Umstand, daß bei dieser
Anordnung ohne weiteres auch die sonstigen Ausgleichsbewegungen, wie sie etwa eine
bewegliche Hinterachse od. dgl. erfordert, finit denselben Hilfsmitteln, nämlich
derselben Kardanwelle, ver-,virklicht werden können.
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Die Erfindung gestattet dabei auf jeden Fall die Anwendung von Getriebeteilen,
welche durch Anwendung hoher Betriebsdrücke hoch ausgenutzt sind und dementsprechendklein
ausfallen. Sie könnenferncr, wie die gegebenen Rechnungen zeigen, infolgedessen
auch darüber hinaus mit hohen Drehzahlen betrieben werden, wodurch sich insgesamt
eine Verringerung der Abmessungen auf rund die Hälfte und ihres Gewichts auf rund
ein Zehntel der bekannten Axialkolbengetri-e,be mit innerhalb des Triebrings oder
der Kolben und Kolbenstangen liegendem Kardangelenk erzielen läßt. In einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung ergibt das außenliegende Kardangelenk, insbesondere
auchdasjenig.e,welches auß,erball> des eigentlichen Getriebegehäuses, das den Kraftschluß
zwischen Steuerfläche und Wellenlagerung übernimmt, liegt, noch die Möglichkeit,
es gleichzeitig für die sonst üblichen Kardanwellen als Beugungspunkt mit auszunutzen,
wodurch sich eine überaus einfache und vorteilhafte Anordnung ergibt, die in wirtschaftlicher
Weise die Ausnutzung dieser Erfindung auch in den engen Räumen von Kraftfahrzeugen
und bei anderen Antrieben, bei welchen ähnlich schwere Bedingungen gestellt werden,
gestattet. Wenn die Erfindung auch in diesem Sinne lauter bekannte Maschinenelemente,
insbesondere auch zum Teil bekannte Bauformen von Kardangelenken
verwvendet,
so wird doch hiermit eine überaus weitgehende und überraschende Wirkung erzielt,
welche das Anwendungsgebiet der hydrostatischen (ktriehe sehr stark erweitert auf
diejenigen Gebiete, in welchen gleichzeitig geringe Gewichte und holte Drehzahlen
verlangt werden, die aus den ausführlich aiigegelrenen Gründen sowohl den Getrieben
finit innen liegendem Kardangelenk verschlossen sind. als auch den Getrieben mit
schwenkbaren 7vlindern.
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Die liatmeis@@ der Kardangelenke ist zunächst für die jrfinclung unwesentlich.
Es können .daher auch z. 1i. Doppelgelenke, insbesondere mehrfache Kardangelenke,
Anwendung finden, die keine Ungl,eichförmigkeit besitzen oder bei welchen diese
weiligstens zum Teil ausgeglichen ist, wie z. B. bei der hes.chriehei@: n \1 itnahm-evorrichtung,
die aus mehreren ineüian<lergel>auten Kardangelenken mit Ausgleichsvc»-richtungb.esteht,
um so mehr alsdiese bei kleinem Durchmesser für große I)rehmoment-e gebaut werden
kann, was sie insbesondere für die Unterbringung innerhalb des Gehäuses, aber in
erfindungsgem<ili.er Weise noch außerhalb des Triebrings geeignet macht. In solchen
Fällen, in welchen mir geriiigcre B,cugungsw-1111,el verlangt werden, können auch
andere Gelenkverbindungen Anwen, dun- finden, z.13. die bekannten Gummigelenke,
welche gleichzeitig als Schwingungsdämpfer und Gerätischniinderer vielfach angew@e:ndet
werden.