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Flüssigkeitsgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsgetriebe
mit Kapselpumpe und Kapselmotor und mit in Schlitzen des Mittelrotors gleitenden,
die Verdrängerzellen begrenzenden und nach außen von einem Kapselring umschlossenen
Flügeln, welch in fest mit dem Mittelrotor verbundenen Seitenwänden radial gleitend
eingelassen sind.
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Die bisherigen Flüssigkeitsgetriebe dieser Bauart haben vor allem
den Nachteil, daß die Dichtung der einzelnen Verdrängerzellen sowie die Herstellung
der zur Führung der Flügel dienenden Nuten in den Seitenwänden Schwierigkeiten bereitet.
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Außerdem ist infolge der Schlupfverluste zwischen den Flügeln und
den Seitenwänden bei den meisten bisherigen Ausführungen ein gewisser Druckausgleich
zwischen den einzelnen Zellen nicht zu vermeiden. Pumpe und Motor sind daher in
der Höhe des verwendeten Druckes begrenzt. Auch entstehen in den bekannten Getrieben
durch die einseitige Druckbelastung der Flügel Reib- und Kippmomente, die die Flügel
und die Schlitze im Mittelrotor einer erhöhten Abnutzung unterwerfen.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile der bekannten Kapselgetriebe
weitgehend beseitigt. Sie besteht im wesentlichen darin, daß die Seitenwände je
aus zwei Scheiben zusammengesetzt sind, deren innere, dem Rotor nächstgelegene Scheibe
radial Schlitze aufweist, welche zur seitlichen Führung der Flügel dienen, während
die jeweils äußere Seiten scheibe die Schlitze nach außen hin dicht verschließt.
Hierdurch läßt sich einerseits eine einwandfreie und genaue Herstellung der Schlitze
und damit andererseits eine zuverlässige Abdichtung zwischen den einzelnen Zellen
erzielen.
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Infolge der seitlichen Führung der Flügel in den Schlitzen der umlaufenden
Seitenwände werden die Kippmomente von den Seitenscheiben aufgenommen. Diese verhindern
jede Kipptendenz der Scheibe
und verringern die seitlichen Schlupfverluste,
so daß das Getriebe bei entsprechend konstruktiver Ausführung auch bei Flüssigkeitsdrücken
in der zehnfachen Höhe der bisher in Kapselgetrieben üblichen Drücke noch vollkommen
betriebssicher arbeitet.
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Vorzugsweise ist ferner der die Flügel umschließende mitumlaufende
Kapselring zwischen die Seitenwände eingesetzt und mittels Wälzlager in einem quer
verstellbaren Gehäusering gelagert.
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Eine für die Herstellung und Wirkungsweise besonders günstige Ausführung
läßt sich dadurch erreichen, daß die Flügel mit Spiel in den Schlitzen des Mittelrotors
bzw. der Seitenwände gelagert sind. Das Druckmedium kann dadurch aus der unter Überdruck
stehenden benachbarten Zelle in den Schlitz eintreten und dadurch den Flügel gegen
die gegenüberliegende Wand des Schlitzes unter Erzielung einer wirksamen Abdichtung
drücken.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
von AusführUngsbeispielen zu entnehmen. Hierbei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt
durch das Getriebe, Fig. 2 einen Querschnitt durch dasselbe, und zwar entweder durch
die Pumpe oder durch den Motor desselben, und Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden
Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei die äußeren feststehenden
Teile des Getriebes fortgelassen sind.
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In Fig. 1 und 2 ist das Gehäuse durch die beiden Seitendeckel 2 und
3 nach außen verschlossen. Im Gehäusemittelteil 4 und im Seitendeckel 2 ist die
Getriebepumpe durch die Wälzlager 32, 33 und 36 gelagert; im Mittelstück 4 und im
Seitendeckel 3 ist der Getriebemotor in den Wälzlagern 34, 35 und 37 gelagert. Zwischen
Pumpe und Motor befinden sich das Zwischenstück 29 mit den Flüssigkeitskanälen 30
und 31 sowie die Gleitteile 25 und 26. Flüssigkeitspumpe und Flüssigkeitsmotor sind
im prinzipiellen Aufbau einander gleich und unterscheiden sich bei verschiedenen
Ausführungsbeispielen lediglich durch ihre Größenabmessungen.
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Ein Ringrotor besteht sowohl bei der Verwendung als Flüssigkeitspumpe
wie auch bei der Verwendung als Flüssigkeitsmotor aus der Welle 38, auf die der
Mittelrotor 5 aufgezogen ist. Seitlich sind mit dem Mittelrotor 5 die Seitenscheiben
8 und 9 fest verbunden, wobei Mittelrotor 5 und Seitenscheiben 8 und 9 mit radialen
und axialen Nuten 6 versehen sind, in denen die Flügel 7 radial gleiten können,
axial aber mit engem Spiel eingepaßt sind.
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Seitlich nach außen abgeschlossen wird der Ringrotor durch die äußeren
Seitenscheiben 21 und 23, die ebenfalls mit dem Rotor fest verbunden sind und mit
ihm umlaufen.
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Radial nach außen abgeschlossen wird der Ringrotor durch den zum Mittelzylinder
5 exzentrisch angeordneten äußeren Kapselring 18, der in Wälzlagern mit dem Rotor
umläuft, so daß zwischen den Seitenscheiben 8, 21 und 9, 23 einerseits und dem zwischen
sie mit engem Laufspiel eingepaßten Kapselring 18 andererseits nur eine geringe
Relativbewegung beim Umlaufen stattfindet. In dem Ausführungsbeispiel für die Getriebepumpe
nach Fig. 1 werden die Flügel 7 dadurch nach außen gedrückt, daß eine unter Überdruck
stehende Flüssigkeit durch einen Kanal 20 in die Schlitze 6 unter die Flügel 7 gedrückt
wird und somit die Flügel gegen den äußeren Kapsehring 18 gepreßt werden. Even tuell
können auch federnde Ringe 12, 13 od. dgl. vorgesehen sein.
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Der Kapselring 18 ist durch den Verstellring 39 radial zum Mittelrotor
5 von der zentrischen bis zur maximalen exzentrischen Stellung verschiebbar. Zwischen
Kapselring 18, Mittelrotor 5, Seitenwänden 8, 21 sowie 9, 23 und den Flügeln 7 bilden
sich Kammern, Flügelzellen genannt, die je nach Größe der exzentrischen Einstellung
des Kapselringes 18 eine mehr oder weniger große Saugwirkung bei Vergrößerung der
Kammern und eine entsprechende Druckwirkung bei Verkleinerung der Kammern auf die
Flüssigkeit ausüben. Durch die Bohrungen 31 sind die Kammern des Ringrotors über
die Steuerflächen zwischen den Scheiben 26, 29 und 25, 29 mit dem Mittelstück 29
und dessen Ölkanälen verbunden.
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Wird die Pumpe des Getriebes durch eine fremde Kraftquelle angetrieben
und somit der Ringrotor in Drehung versetzt, so vergrößern sich die Flügelzellen
während einer halben Umdrehung des Rotors und verkleinern sich bei der nächsten
halben Umdrehung des Rotors. Die sich vergrößernden Kammern saugen Flüssigkeit durch
den Ansaugkanal 40 an. Die sich verkleinernden Flügelzellen pressen die Flüssigkeit
durch den Überströmkanal 30 in die Flügelzellen des Getriebemotors, und hier bewirkt
die Flüssigkeit die Drehung des Motors, indem die einzelnen Kammern unter Druck
gefüllt und so lange weiter gefüllt werden, bis sie jeweilige Kammer die Stellung
ihres größten Volumens durch die Drehung erreicht hat. Nach verrichteter Arbeit
verläßt die Flüssigkeit den Motor durch den Kanal 31 und fließt wieder der Saugseite
der Pumpe zu, die das Medium wieder erneut ansaugt. Die Getriebepumpe wird mit konstanter
Drehzahl angetrieben. Die übertragene und umgeformte Leistung wird abtriebsseitig
an der Ölmotorwelle abgenommen. Die Drehzahl und die Drehrichtung des Getriebemotors
werden bestimmt durch die Größe der exzentrischen Stellung des Kapselringes i8 zur
Pumpe und des Kapselringes i9 zum Motor. Je größer die exzentrische Einstellung
des Kapselringes 18 ist, je größer wird die Volumenänderung der Zellen der Pumpe
und somit die Förderleistung der Pumpe und somit die Drehzahl des Getriebemotors.
Die Drehzahl des Motors wird Null, wenn der Kapselring 18 zentrisch zum Ringrotor
eingestellt ist, und die Drehrichtung des Motors ändert sich, wenn der Kapselring
18 über die Nullstellung hinaus in der anderen Richtung exzentrisch verschoben wird.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fi:g. 3 sind in den Schlitzen 6 des
Mittelrotors 5 die. Flügel 7 derart mit Spiel fo gleitend gelagert, daß das Druckmedium
aus den Zellen ff durch die Spalte fo auf die Innenseite der Flügel 7 in den Schlitzen
6 treten
kann. Die Flügel 7 werden dadurch durch das Medium gegen
die dem Spiel 10 gegenüberliegende Wandung des Mittelrotors 5 sowie gegen den äußeren
Kapselring 18 gedrückt. Es hat sich gezeigt, daß gerade durch diese Ausführung mit
Spiel sich eine besonders starke Dichtwirkung erzielen läßt.