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Aus Pumpe und Motor bestehendes Flüssigkeitsgetriebe mit um eine zentrale
Achse sich drehender Kolbentrommel Die Erfindung bezieht sieh auf ein aus Pumpe
und Motor bestehendes Flüssigkeitsgetriebe, bei dem die Kolbentrommel um eine zentrale
Leitachse rotiert, in der dieKanäle für dieZu- undAbführung des Förder- bzw. Treibmittels
angeordnet sind. Bisher mußte man den Luftspalt zwischen der Leitachse und der Kolbentrommel
so groß machen, daß ein Festfressen durch in dem Fördermittel (Öl) enthalteneVerunreinigungen,
wie Sandkörner, nicht stattfand. Wenn nun auch dieser Luftspalt sehr klein ist und
nur etwa o/ioo bis 8/ioo mm beträgt, so genügt er doch nicht zur genauen Abdichtung,
wenn das Öl infolge der bei Belastung auftretenden Erwärmung dünnflüssig wird und
derölfilm denLuftspalt nicht mehr ausfüllt. Dadurch entsteht der Übelstand, daß
die Pumpe aus dem Luftraum über dem Ölspiegel Luft in die Saugkammern mit ansaugt,
die durch unvermeidbare Spalte zwischen denLa@gerkörpern und den Innenteilen derMasch@ine
bis zu dem Luftspalt am Leitachskörper gelangen kann. Durch das Eindringen von Luft
in den Arbeitsraum der ,Maschine wird aber sofort der Wirkungsgrad versc'hlec'htert
und die Leistung des Getriebes vermindert.
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Um daher das so schädliche Eindringen von Luft in den Arbeitsraum
zu verhindern, ist der Luftspalt an derLeitachse noch weiterhin zu verringern, ahne
die Betriebssicherheit zu beeinträchtigen. Dies läßt sich. der Erfindung gemäß dadurch
erreichen, daß derLeitachskörper aus einemWerkstoff besteht, der die gleiche Wärmeausdehnung
besitzt wie der Werkstoff der um ihn sich drehenden Trommel.
Diese
Maßnahme allein genügt jedoch nicht, da diese Werkstoffe keine guten Laufeigenschaften
haben. Wenn auch die Kolbentrommel in besonderen Kugellagern läuft und daher den
Zapfen des Leitachskörpers, der lediglich der Treibmittelführung dient, nicht belastet,
so müssen doch zur Bildung eines dauernd bleibenden sehr kleinen Luftspaltes die
aneinander vorbei-gleitenden Flächen gute Laufeigenschaften haben. Um -dies zu erreichen,
wenden die Zapfen des Leitachskörpers wie auch :die den Saug- und Druckraum trennenden
Stege mit einem dünnen Mantel aus einem Baustoff versehen, der besonders gute Laufeigenschaften
besitzt, wie beispielsweise Bronze. Dieses Material wird zweckmäßig in auf dem Zapfen
bzw. den Trennstegen vorgeseheneRingnuten eingespritzt. Versuchehaben gezeigt, daß
man den Luftspalt auf :diese Weise soweit verringern kann, daß die so ausgebildeten
Getriebe die Leistung auch bei Erwärmung des Öls halten. Es ist dadurch möglich,
eine wesentliche Steigerung der Leistung zu erzielen.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
an einem Flüssigkeitsgetriebe mit Flügelkolben veranschaulicht. Hierbei zeigt Fig.
u einen Längsschnitt durch das Getriebe und Fig. 2 einen Ouersdhnitt durch die Flüssigkeitspumpe
nach Linie B-B der Fig. i.
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Es ist i das als Treibmittelbehälter ausgebildete Außengehäuse, das
durch eine Zwischenwand 2 in zwei Räume unterteilt ist, von denen der links liebende
Raum die Flüssigkeitspumpe und der rechts liegende Raum den Flüssigkeitsmotor aufnimmt.
Die Kolbentrommel 3 der Pumpe ist in der Zwischenwand :2 und dem einen Gehäusedeckel
q. drehbar gelagert und mit der Antriebswelle 5 fest verbunden. In gleicher Weise
ist auch die Kolbentrommel 3' des Flüssigkeitsmotors in der Zwischenwand 2 und dem
anderen Gehäusedeckel q.' gelagert und mit der Antriebswelle 5' fest verbunden.
Beide Trommeln sind axial ausgebohrt. Diese Bohrungen werden von dem Leitachszapfen
6 ausgefällt, der sich beiderseits des als Zwischenwand 2 ausgebildeten Leitachskörpers
erstreckt und von zwei Längskanälen 7 und 7' durchsetzt ist, die die Flüssigkeitsführung
zwischen Pumpe und Motor vermitteln. Diese Kanäle sind .außerdem durch zwei nach
der Grundplatte hin gerichtete Kanäle 18, ;18' in dein Gehäuse i und
dem Leitachskörper 2 an den Ölrauen 17 angeschlossen.
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Die Kolbbentromme13, die mit einer Anzahlt in radialen .Schlitzen8
verschiebbar gela:gertenFlügelkolben 9 veirsehen ist, wird von einem exzentrisch
zu ihr in einem Lagerrahmen.io frei drehbar gelagerten Gehäuse ii umschlossen, das
bei exzentrischer Einstellung zur Trommel mit dieser einen sich:el'förmigen Arbeitsraum
12 einschließt. Der durch die Flügelkolben g unterteilte Arbeitsraum steht durch
zwischen den Kolben angeordnete radiale Kanäle ,i 3 mit den Kanälen 7, 7' in Verbindung.
Zu diesem Zwecke sind diesen Kanälen 13
gegenüber in den Leitzapfen .6 zu
beiden Seiten eines Steges 14, der Druck- und Saugseite der Pumpe trennt, Durchlässe
a @, i,5' angeordnet, über die sich die Kanäle113 bei der Drehung der Trommel hinwegbewegen.
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Um das andere Ende ,des Leitzapfens-6 dreht sich die Kolbentrommel
3' des Flüssigkeitsmotors, der ähnlich wie die Flüssigkeitspumpe ausgebildet ist.
Sein Arbentsraüm steht mit den Kanälen 7, 7' im Leitzapfen in Verbindung, wenn die
Kanäle 13' über den Durchläs@s6n,i@6 zu liegen kommen.
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Die Stege iL., iq.' in dem Leitzapfen 6 sind etwas breiter gehalten
als die radialen Kanäle 1,3"1)3' in den Kolbentrommeln 3 und 3', um Druck- und Saugseite
von Pumpe umdcMotor dicht voneinander abzuschließen. Hierbei muß der zwischen dem
Lentzapfeii 6 und den Kolbentrommeln vorhandene Spielraum sehr gering sein, damit
der zwischen beiden vorhandene Ölfilm die Abdichtung bewvrkt.
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Wenn dieser Spielraum auch an und für sich sehr klein gehalten ist,
so waren ihm doch bisher Grenzen gesetzt. Es zeigte sieh nämlich, daß im Betriebe
die Belastung das Öl erwärmt und dieses dann so dünnflüssig wird"daß der Luftspalt
:durch den ölflhü nicht mehr angefüllt wird. Die Pumpe saugt dann aus dem Luftraum
über dem Ölspiegel Luft an, die beispielsweise durch ,Spalte 2o zwischen dien Kugellagern
23, 212 und dem Leitarhskörpe'r @2: bis zum Leitzapfen 6 und von da durch die radialen
Kanäle in den Trommeln in die Arbeitsräume gelangen kann. Dies hat aber einen wesentlichen
Abfall .der Leistung zur Folge.
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Um dies zu verhüten, wird der Leitachs'körper aus einem Werkstoff
hergestellt, der .die gleiche Wärmeauedehnung besitzt wie der Werkstoff der Kolbentrommel.
Außerdem aber wird er mit einem dünnen Metallüberzug 23 versehen, der besonders
gute Laufeigenschaften hat. Dieser dünne :Metallü#berzug wird zweckmäßig dadurch
erhalten, daß man den Leitzapfen mit Ringnuten 24 versieht und in diese beispielsweise
Bronze einspritzt. Dieser dünne Metallüberzug genügt für den beabsichtigten Zweck
vollkommen, da er ja keinerlei Belastung auszuhalten hat. Diesen- Metallüberzug
erstreckt sich auch auf die Saug- und Druckraum trennenden Stege ,i4, i4.', der
hier von besonderer Wichtigkeit ist; da dort die Abdichtung nur sehr schmal gehalten
werden kann. Es ist daidurch möglich, den Luftspalt zwischen Leitzapfen und Kolbentrommel
so weit zu verringern, daß selbst bei starker Erwärmung keine Luft mehr in den Arbeitsraum
gelangen kann. Damit wird auch eine wesentliche Steigerung der Leistung erzielt.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Drehkcvlbenmaschine
mit in Sdhiliitzen der Trommel angeordneten Flügelkolben. Selbstverständlich erfaßt
die Erfindung auch solche Drehkolbenmasdhinen, bei denen in der Kolbentrommel Preßkolben
eingebaut sihd.