DE559975C - Fluessigkeitswechselgetriebe mit ringfoermigem Arbeitsraum, der durch Rollen in mehrere sichelfoermige Einzelraeume unterteilt ist, deren Volumen durch die Bewegung eines Exzenters geaendert wird - Google Patents

Description

Es sind Flüssigkeitsgetriebe mit ringförmigem Arbeitsraum, der durch Rollen in mehrere sichelförmige Einzelräume unterteilt ist, deren Volumen durch ein Exzenter geändert wird, bekannt. Der Gegenstand der Erfindung betrifft die weitere Ausbildung dieser bekannten Getriebe dahin, daß die Rollen in den sie aufnehmenden Aussparungen als Pumpenkolben wirken. Hierdurch wird der

to Wirkungsgrad des Getriebes gegenüber den bekannten Getrieben erhöht, weil in den Aussparungen gepumpt wird.

Zweckmäßig bestehen die pumpenden Rollen aus zwei Teilrollen, die auf einem Halter angeordnet sind, der durch zwei hinter an ihm sitzende Flanschen greifende Ringe mit dem Exzenter in Berührung gehalten wird. Dadurch wird eine gute Abdichtung zwischen den einzelnen sichelförmigen Räumen, die um

ao das Exzenter liegen, erreicht, so daß die Leckverluste herabgesetzt werden.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. ι Längsschnitt,

as Fig. 2 Querschnitt längs der Linie A-B der Fig. h

Fig. 3 Querschnitt längs der Linie C-D der Fig. i,

Fig. 4, 5 und 6 Einzelansichten eines Kurbelzapfens, der das Ventil des Getriebes bewegt,

Fig, 7 Einzelstirnansicht des Ringes, der das Ventil abschließt,

Fig. 8 Stirnansicht und

Fig. 9 Seitenansicht des Halters, durch welchen die Rollen am Ring, auf dem sie umlaufen, befestigt sind,

Fig. 10 Einzelansicht mit einem Ventil zur Überwachung der Kanäle, die in die sichelförmigen Räume um den exzentrisch bewegten Ring führen,

Fig. 11 Schnitt eines U-förmigen, federnden Ringes in größerem Maßstabe.

α ist die treibende Welle und b die getriebene Welle. Die Welle α ist bei c und d gelagert. An ihrem inneren Ende befindet sich ein Kurbelzapfene, der einen Ventilring/ bewegt. Dort, wo die Welle α abgeflacht ist, befindet sich in einem Schlitz der Welle ein Gleitstückg. Das Gleitstück^ hat an einander gegenüberliegenden Seiten Rippen A. Es wird durch einen Armi, ein Zahnseg-

ment/, einen zylindrischen Zahnkranz k und einen Zapfen m, welcher durch den Schlitz der Welle« und durch eine Öffnung im Gleitstück g ragt, bewegt. Die Rippen h treten in Schlitze A¹, welche sich in Segmenten ο befinden. Die Segmente σ sind am Ring ρ festgekeilt, der also mit den Segmenten ο zusammen wie ein Exzenter arbeitet, dessen Exzentrizität durch axiale Bewegung des Gleitstückeso· geändert wird. Das Exzenter wird durch das abgeflachte Stück der Welle a gedreht, welches sich zwischen den Segmenten ο befindet (Fig. 2). Um den Ringp, welcher hier als Hauptexzenter bezeichnet *5 wird, sind reibungsmindernde Gleitstücke <y angeordnet und ein Gleitring/". Der Ring λ ist von zwei Ringen s und t umgeben, zwischen denen sich ein Spalt für die Flanschen der Träger « (Fig. 8 und 9) befindet. Die Träger« dienen zur Befestigung der Rollenv, die auf beiden Seiten der Träger so angeordnet sind, daß sie auf den Umfangsflächen der Ringes und t laufen können. Die Befestigung der Rollen ist aus der rechten unteren Ecke der Fig. 1 ersichtlich. Mit Flanschen versehene Buchsen w sind an den gegenüberliegenden Seiten des Trägers « angebracht. Diese Buchsen sind die Lagerzapfen der Rollen v. Mit Gewinde versehene Bolzen χ halten die Buchsen an den Trägern « fest.

Die Rollen ν und die Umfangsflächen der Träger« arbeiten als Kolben in Aussparungen y. Die Aussparungen befinden sich in einer Scheibe 2, welche konzentrisch zur Drehachse des Hauptexzenters/; ist. Die Rollen ν und die Träger« teilen den Raum zwischen dem Ring 2 und den Ringen s und t, von welchen die Rollen ν getragen werden, in Abteile 2, deren jedes sich vergrößert und sodann wieder verkleinert. Auch der Raum jeder" der Aussparungen y, welcher nicht von den Rollen ν erfüllt ist, vergrößert bzw. verkleinert sich. Kanäle 4 in der Trennungswand 3 führen von den Aussparungen zur Fläche, auf welcher sich der Ventilring / bewegt. Andere Kanäle (Fig. 10) führen von den Abteilen 2 durch die Wand 3 zu derselben Steuerfläche. Die Enden dieser Kanäle sind in Fig. 3 mit S und 6 bezeichnet. Die Öffnungen S führen zu den Aussparungen y und die Öffnungen 6 zu den Abteilen 2. Die Innenfläche des Ventilringes / schneidet die Öffnungen 5 und 6 vom Saugraum 7 ab. Die Außenfläche des Ventils trennt die Öffnungen vom Abgabe- oder Druckraum 8 ab. Der Ventilring/ trägt an seiner Rückseite einen Versehlußring 9. Zwischen beiden Ringen ist ein federnder U-förmiger Ring 10 angeordnet (Fig. 11). Dieser federnde Ring dichtet die Räume zwischen den Ringen/ und 9 ab und drückt das Ventil gegen die Scheibe 3, wenn kein Druck im Raum 8 ist. Wenn die Pumpe arbeitet, hält der Druck im Raum io° den Ring/ und 9 in Berührung mit den Oberflächen, über denen sie sich infolge der Drehung des Kurbelzapfens e bewegen. Fig. 7 zeigt den Ring 9. Schlitze 11 führen von der Saugseite des Ringes zu einem Schlitz 12, der die Ringoberfläche in zwei Teile teilt. Hierdurch ist die Fläche des Ringes 9, auf welche die Druckflüssigkeit des Raumes 8 wirkt, verringert und so eine Dichtung zwischen dem Ring 9 und der Wand 13 geschaffen.

Der getriebene Teil des Getriebes ist rechts in Fig. ι dargestellt und ähnelt dem treibenden Teil. Jedoch steht das Exzenter/?¹ fest, und der Kurbelzapf en g¹, welcher den Ventilring Z¹ bewegt, kann gegen die Welle b im Winkel verstellt werden. Ein solches Verstellen wird durch den Arm 14 bewirkt, der das Zahnsegment 15 dreht, welches in ein zylindrisches Zahnrad 16 eingreift. Fest am Zahnrad 16 ist ein Stift 17, der durch einen Schlitz der Welle b ragt und durch eine Öffnung am Ende einer mit einem Schraubengewinde versehenen Stange 19, das in einen mit Innengewinde versehenen Teil 20 greift, der eine Verlängerung der Spindel ist, welche den Kurbelzapfen e¹ trägt. Aus Fig. 4, 5 und 6 ist ersichtlich, daß der Kurbelzapfen e¹ durch ein Backenstück 21 auf der Welle b gedreht wird. Wenn der Teil 19 in der Längsrichtung bewegt wird, so veranlaßt er eine Drehung des Teiles 20 gegen die Welle b. Wenn er um i8o° gedreht wird, so wird das Ventil/ in die umgekehrte Stellung zu dem Hauptexzenter ρ gebracht, so daß die Welle b in entgegengesetzter Richtung gedreht wird. i«ft» Wenn der Kurbelzapfen um 90⁰ gedreht wird, so befindet sich das Ventil in einer neutralen Lage, und das Getriebe bleibt stehen.

Wenn das Hauptexzenter ρ durch die Welle« gedreht wird, so werden die Träger« mit den Rollen ν gleiten. Die Rollen gleiten in die Aussparungen hinein, und die Flüssigkeit wird aus diesen unter Druck durch die Öffnungen 4 und 5 herausgetrieben, durchläuft das Ventil/ und kommt in den Hohlraum 8. Gleichzeitig wird die Flüssigkeit, welche zwischen den Ringen s, t und dem festen Ring 2 zusammengedrückt wird, durch die Öffnungen 6 in den Raum 8 laufen. Wenn sich die Rollen aus den Aussparungen herausbewegen, so wird Flüssigkeit in die letzteren vom Hohlraum 7 gesaugt. Diese Flüssigkeit läuft durch das Ventil/ und durch die Öffnungen 4 und 5. Ferner wird Flüssigkeit in die Abteilungen 2 (welche sich räumlich vergrößern) von dem Hohlraum/ durch die Öffnungen 6 eingesaugt. Die Druckflüssigkeit

vom ringförmigen Hohlraum 8 läuft in bestimmte- Aussparungen und Abteilungen des Getriebes, um das Exzenter p¹ und die Welle b anzutreiben. Andere Aussparungen und Abteilungen fördern in den Hohlraum 7 zurück; sie werden alle durch das Ventil/¹ überwacht.

Wenn das Getriebe zum Antrieb eines Teiles benutzt wird, der sich schneller dreht, als die Pumpe läuft, z. B. ein Motorfahrzeug, welches einen Hügel herunterfährt, so daß die Pumpe des Getriebes bestrebt ist, den Druck im Hohlraum 7 zu erhöhen und dementsprechend den Druck im Hohlraum 8 vermindert, so wird das Ventil 22 (welches gewöhnlich durch den Druck im Raum 8 geschlossen ist) den Druck ausgleichen. Andererseits kann das Getriebe durch entsprechende Tätigkeit des Ventils/¹ gegen die

so Pumpe so arbeiten, daß beim schnelleren Laufen das Getriebe als Bremse .wirkt und gegen den Druck im Hohlraum 8 arbeitet. Jedes Übermaß des Druckes im Hohlraum 8 kann durch das federbelastete Ventil 23 aus-

S5 geglichen werden.

Die Öffnungen 5 und 6, über welchen sich der Ventilring/ bewegt, um die Öffnungen in Verbindung mit den Hohlräumen 7 und 8 zu bringen, befinden sich in verschiedenen Abständen von der Achse. Dies ist wesentlich zur Sicherung der richtigen Folge des Öffnens und Schließens der Öffnungen.

Der Hohlraum8, welcher die Ventile/, f¹ umgibt, enthält immer die Druckflüssigkeit, welches einen Fortschritt gegen Getriebe darstellt, in denen Druckschwankungen und Saugen eintreten. Dadurch wird die Berührung der Steuerflächen miteinander stets aufrechterhalten.

An einem Ende des Getriebes befindet sich ein Rohr 25, durch welches unter Druck stehende Flüssigkeit in das Getriebe fließt. Am anderen Ende ist ein Rohr 26 vorgesehen, welches mit einem belasteten (nicht dargestellten') Ventil ausgerüstet ist, durch das Flüssigkeit, wenn der Ladungsdruck überschritten ist, zum Speisetank fließen kann. Dieser Flüssigkeitsumlauf bewirkt eine gute Schmierung aller Lager und trägt dazu bei, daß die Flüssigkeit gekühlt wird.

Änderungen der Geschwindigkeit des Ge- ■ triebes werden durch Änderung der Exzentrizität des Hauptexzenters ρ bewirkt, welches die Exzentrizität der Rollen in den Aussparungen y ändert, ferner die Größe der Räume 2 zwischen einem Höchst- und Mindestbetrag. Änderung der Geschwindigkeit des Getriebes kann selbstverständlich auch durch Einstellen der Winkellage des Kurbelzapfens e¹ bewirkt werden. Der Kurbelzapfen e¹ bewegt das Ventil Z¹ gegen das Hauptexzenter p. Eine Verstellung der Winkellage des Kurbelzapfens dient jedoch gewöhnlich nur dazu, die Drehrichtung umzukehren oder den getriebenen Teil stillzusetzen, während der treibende Teil arbeitet.

Bei der neuen Anordnung dienen die Rollen, welche auf dem Ring s, t um das Exzenter herumlaufen, dazu, die Abteilungen 2 zwischen diesem Ring und der festen Scheibe 2 zu unterteilen, um so eine Pump- oder Antriebswirkung in den entsprechenden Abteilungen zu erzielen, wie dies bei Rotationspumpen bekannt ist. Jedoch bewirken die unterteilenden Rollen selbst ein zuzügliches Pumpen oder ein Vortreiben in den Aussparungen, in welchen sich die Rollen an den Flächen der Aussparungen bewegen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitswechselgetriebe mit ringförmigem Arbeitsraum, der durch Rollen in mehrere sichelförmige Einzelräume unterteilt ist, deren Volumen durch die Bewegung eines Exzenters geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (v) in den sie aufnehmenden Aussparungen als Pumpenkolben wirken.

2. Flüssigkeitswechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (v) aus zwei Teilrollen bestehen, die auf einem Halter («) angeordnet sind, der durch zwei hinter an ihm sitzende Flansche greifende Ringe (s, t\ mit dem Exzenter (p bzw. p¹) in Berührung gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen