DE887289C

DE887289C - Hydraulisches Getriebe

Info

Publication number: DE887289C
Application number: DEP206A
Authority: DE
Inventors: Otto Nuebling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-16
Filing date: 1948-10-16
Publication date: 1956-06-14

Description

Hydraulisches Getriebe Die Anwendung von Flüssigkeitsgetrieben zum Antrieb von Werkzeugmaschinen, anderen Maschinen, Fahrzeugen od. dgl. hat den Vorteil, daß das Übersetzungsverhältnis stufenlos regelbar ist und daß die Getriebe verhältnismäßig klein und leicht sind. Bekannt sind Strömungs-Flüssigkeitsgetriebe und solche, die aus Kolbenpumpen und Kolbenmotoren zusammengesetzt sind. Beide haben einen ungünstigen Wirkungsgrad. Bei den Strömungs-Flüssigkeitsgetrieben, die auf Fliehkraftwirkung beruhen, ändert er sich mit der Drehzahl, und bei den Getrieben aus Kolbenmaschinen ist er deshalb schlecht, weil sie sehr große Reibungsverluste haben. Außerdem erfordern diese Getriebe eine sehr große Herstellungsgenauigkeit und demnach hohe Fertigungskosten.
Bekannt sind nun außerdem nicht regelbare Zahnradölpumpen. Bei ihnen arbeitet ein außenverzahntes Rad mit einem innenverzahnten Ring zusammen, der einen Zahn mehr besitzt als das Zahnrad. Sie sind exzentrisch zueinander gelagert und laufen gemeinsam mit einer Drehzahldifferenz um, die den Unterschieden ihrer Zähnezahlen entspricht. Das mindert die Reibungsverluste zwischen diesen beiden Teilen, da ihre Relativgeschwindigkeit gering ist. Immerhin treten Lager- und Buchsenreibungen auf, die den Gesamtwirkungsgrad ungünstig beeinflussen. Erfindungsgemäß werden unter Benutzung derartiger Einrichtungen geschaffene Getriebe durch eine besondere Ausgestaltung der gegenseitigen Lagerung von Zahnring und Zahnrad wirkungsgradmäßig erheblich verbessert, und die Ölpumpe wird mit Einrichtungen versehen, die eine stufenlose Regelung ihrer Fördermenge gestatten.
Die Ausgestaltung der gegenseitigen Lagerung von Zahnring und Zahnrad liegt darin, da der mit großer Lagerluft im Gehäuse oder einer Buchse der Pumpe geführte Zahnring von der Verzahnung des Zahnrades getragen wird.
Die stufenlose Regelbarkeit der Ölpumpe wird dadurch erreicht, daß der vom-Zahnrad getragene Zahnring in einer außermittigen Bohrung einer gleichmittig zu den feststehenden kreisförmigen Mündungsschlitzen der Ölzu- und -ableitung drehbaren Buchse geführt wird, so daß durch eine Drehung der Buchse die Verbindungslinie der beiden Mitten verdreht wird und infolgedessen ein Teil des verdrängten Öles wirkungslos im Getriebe umläuft, so daß also entsprechend dem Drehwinkel der Buchse eine stufenlose Regelung der Fördermenge erreicht wird. Die Einrichtung kann auch derart sein, daß das Zahnrad der Ölpumpe gegenüber dem Zahnring axial verschiebbar ist und an seiner Stirnseite einen drehbeweglichen, gegen den Zahnring abdichtenden Abschlußring trägt, während an der entgegengesetzten Stirnseite des Zahnringes ein gegen das Zahnrad abdichtender Abschlußring drehbeweglich im Gehäuse gelagert ist, so daß der Pumpenraum stufenlos änderbar ist. Es kann dabei vorteilhaft sein, die Abschlußringe mit Packungen, z. B. aus Gummimanschetten, zu versehen, die sich genau an die entsprechenden Zahnungen des Zahnringes bzw. Zahnrades anlegen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind durch die Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. i das grundsätzliche Zusammenwirken von Ölpumpe und Ölmotor im Getriebe, Fig.2 den Querschnitt einer Ölpumpe nach Linie B-C der Fig. 3, Fig.3 den Längsschnitt dieser Ölpumpe nach Linie A-B der Fig. 2, Fig.4 den dazugehörigen Ölmotor im Querschnitt, Fig. 5 den Längsschnitt einer anderen Ausführungsform der Ölpumpe.
Nach Fig. i saugt die stufenlos regelbare Pumpe i das Öl aus dem Behälter 2 und drückt es zum Ölmotor 3, dessen Drehzahl sich stufenlos nach der geförderten Ölmenge einstellt. Ein Sicherheitsventil 4 läßt das Öl bei zu hohem Druck in den Behälter zurückfließen.
Fig. 2 und 3 zeigen eine stufenlose regelbare Ölpumpe. Die Förderung des Öles erfolgt durch den innenverzahnten Ring 8 und das außenverzahnte Rad 5, die gemeinsam miteinander umlaufen; jedoch mit einer Drehzahldifferenz, die sich daraus ergibt, daß das Zahnrad 5 einen Zahn weniger besitzt als der Zahnring B. Die Zahnkämme 6 und 7 des Zahnrades 5 sind Zylindermantelflächen. Eine genaue Herstellung erfordern bei dem Rad 5 nur die Zahnkammflächen 6, die auf der Innenverzahnung des Ringes 8 gleiten, nicht dagegen die Zahnlückenflächen 7, da diese mit der Gegenverzahnung überhaupt nicht in Berührung kommen.
Der Zahnring 8 wird mit großer Lagerluft von der exzentrisch gebohrten Buchse io um das Maß e außermittig zum Zahnrad 5 geführt. Seine genaue Stellung erhält er durch das Zahnrad 5, dessen Zähne ihn tragen und antreiben. Sie dichten auch den Pumpensaugraum i i gegen den Druckraum 12 ab. Bei der Drehung der beiden Teile im Sinne des im Zahnrad 5 eingetragenen Pfeiles nehmen auf der Saugseite die von den Zahnungen begrenzten Räume stetig zu, auf der Druckseite dagegen ab. In der Grundfläche des Gehäuses enden die Ölzuleitungen und die Ölableitungen in ringförmigen Schlitzen 13 bzw. 14. Die den Zahnring 8 führende Buchse io trägt einen Hebel 15, mit dem sie im Gehäuse gedreht werden kann. Ihr Außenmantel liegt konzentrisch zur Achse des Zahnrades 5. Beim Drehen der Buchse io wandert die Mitte des Rades 8 auf einen Kreisbogen. Dabei ändert sich je nach der Stellung der Buchse io die Fördermenge des Öles. Die Fig.2 zeigt den größteinstellbaren Förderquerschnitt. Wird die Buchse io um 9o° links oder rechts gedreht, dann läuft das Ö1 innerhalb der Zahnräder um, ohne daß dasselbe zur Arbeitsleistung durch die Rohrleitungen gedrückt werden kann. Wird die Buchse um i8o° gedreht, dann ist die Pumpe umgesteuert. Durch den Öldruck werden die Zähne im Pumpensaugraum aneinandergepreßt; dem Erfindungsgedanken entsprechend hat der Ring 8 außen so viel Lagerluft, daß sich der Öldruck an seinem Umfang nicht auswirken kann.
Fig. 4 zeigt den dazugehörigen Ölmotor 16. Sein Aufbau entspricht dem der Ölpumpe, jedoch ist die exzentrische Büchse fortgelassen, da der Ölmotor einen unveränderbaren Hubraum hat.
Fig. 5 zeigt eine andere Einrichtung zur stufenlosen Regelung der Fördermenge mit Hilfe einer Änderung des Pumpenraumes. Der Querschnitt dieser Pumpe entspricht der Darstellung nach Fig. 4. In diesem Falle ist das Zahnrad 17 axial gegenüber dem Zahnring 28 verschiebbar. Seine Welle trägt zu diesem Zweck eine Muffe 18, die mit Hilfe des Hebels i9 gesteuert wird. Jede Verschiebung des Zahnrades gegenüber dem Zahnring ändert den Inhalt des Pumpenraumes. Die beiden Enden desselben sind durch Ringego bzw. 2i abgeschlossen. In dem Abschlußring 2o befinden sich Nuten 22 und 23, in denen die Ölleitungen münden. Aus ihnen wird das Öl durch die Bohrungen 24 und 25 zum Pumpenraum bzw. aus diesem geführt. Der Abschlußring 2o sitzt drehbeweglich im Gehäuse 26. Seine Innenfläche dichtet gegenüber der Außenverzahnung des Rades 17 ab. Die Abdichtung kann durch eine Gummipackung 27 vervollkommnet werden, die zwischen die Ringhälften gepreßt ist. Am entgegengesetzten Ende des Pumpenraumes schließt der Ring 2i ab. Auch er besteht aus zwei Hälften, zwischen denen eine Gummipackung eingeklemmt ist, die sich genau der Innenverzahnung des Ringes 28 anpaßt. Der Abschlußring sitzt am Zahnrad 17, und zwar so, daß er sich mit diesem zusammen verschiebt, jedoch ihm gegenüber drehbeweglich ist. Die Räume 29. und 30 sind durch in der Zeichnung nicht dargestellte Bohrungen mit dem Pumpensaugraum verbunden, der Raum 31 mit dem Pumpendruckraum. Dadurch ist das Rad 17 in axialer Richtung vom Öldruck entlastet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hydraulisches Getriebe, bestehend aus Ölpumpen und Ölmotoren, deren wirksamer Teil aus einem innenverzahnten Ring und einem mit ihm im Eingriff stehenden außenverzahnten Rad besteht, das einen Zahn weniger enthält als der Zahnring und außermittig zu diesem gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit großer Lagerluft im Gehäuse oder einer Lagerbuchse (io) geführte Zahnring (8) von der Verzahnung des Zahnrades (5) getragen wird.
2. Getriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Zahnrad (5) getragene Zahnring (8) der Ölpumpe in einer außermittigen Bohrung einer gleichmittig zu den feststehenden,kreisringförmigen Mündungsschlitzen (i3, 1q.) der Ölzu- und -ableitung drehbaren Buchse (io) geführt wird, so daß durch Drehung der Buchse (io) die Verbindungslinie der beiden Mitten verdreht wird und hierdurch ein Teil des verdrängten Öles wirkungslos im Getriebe umläuft, demnach entsprechend dem Drehwinkel der Buchse (io) eine stufenlose Regelung der Fördermenge erreicht wird.
3. Getriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (i7) gegenüber dem Zahnring (28) axial verschiebbar ist und an seiner Stirnseite einen drehbeweglichen, gegen den Zahnring abdichtenden Abschlußring (2i) trägt, während an der entgegengesetzten Stirnseite des Zahnringes (28) ein gegen das Zahnrad abdichtender Abschlußring (2o) drehbeweglich im Gehäuse (26) gelagert ist, so daß der Pumpenraum stufenlos änderbar ist (Fig. 5).
4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, .daß die Abschlußringe (20, 2i) mit Gummidichtungen versehen sind.