DE151603C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES A

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Druckwasser - Wechselgetriebe, insbesondere der im Patente 115230 beschriebenen Art und hat eine besondere Bauart dieser Einrichtung zum Gegenstande, die eine wesentliche Vereinfachung jenes älteren Getriebes bezweckt und einen Wechsel der Geschwindigkeit der getriebenen Welle von Null bis zu einem Höchstmaß, d. i. bis zur Geschwindigkeit der treibenden Welle, lediglich durch Änderung des Hubes der Arbeitszylinder ermöglicht.

Bei dieser Bauart ist das angetriebene Glied eine das ganze Getriebe durchsetzende Arbeitswelle, deren beide Enden die aufgenommene Kraft nach außen abgeben. Die Änderung der Geschwindigkeit wird hierbei durch Änderung des Hubes der Kolben der Arbeitszylinder in der Weise herbeigeführt, daß die Kolben z. B. mittels einer Kurbelscheibe oder eines Exzenters um eine feste Achse in verschiedenen Exzentrizitätslagen von Null bis zu einem Höchstmaße eingestellt werden, so daß durch Änderung ihres Hubes entsprechend auch die Geschwindigkeit zwischen Null und einem Höchstmaße gewechselt werden kann.

Die vorerwähnten Zylinder sind in einem Gehäuse angeordnet, welches nach vorliegender Erfindung die Bewegung unmittelbar von der Kraftquelle erhält und demnach das treibende Glied vorstellt. Dieses Gehäuse enthält auch die Pumpenzylinder, die gemäß vorliegender Erfindung denselben Hub haben wie die Arbeitszylinder, wenn die Kolben der letzteren in ihrer äußersten Exzentrizitätslage

eingestellt sind. Die Pumpenzylinder und ihre Kolben sitzen auf einem Exzenter o. dgl., das auf der das ganze Getriebe durchsetzenden Arbeitswelle angebracht ist.

Die Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, füllt auch hier die Zylinder, Ventile und das Gehäuse aus und dient als Mittel zur Übertragung der Bewegung.

Mit der Anordnung nach dem Patente 115230 ist es nicht möglich, die Geschwindigkeit des Getriebes lediglich durch den Hub des Exzenters der Arbeitskolben zwischen Null und einem Höchstmaße allmählich zu ändern, denn wie aus jener Patentschrift ersichtlich, ist für diesen Zweck notwendigerweise ein den Lauf der Flüssigkeit regelndes Steuerventil K erforderlich, das in der vorliegenden Erfindung fortfällt.

Das vorliegende Getriebe ist besonders für elektrische Kraftmaschinen geeignet und wird im nachstehenden in Bauart und Wirkungsweise an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen beschrieben werden.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch ein Getriebe nach vorliegender Erfindung und

Fig. 2 stellt eine abgeänderte Ausführungsform ebenfalls im Längsschnitt dar.

A ist die Arbeitswelle, welche, wie erwähnt, das ganze Getriebe durchsetzt, und B ist ein Rahmen, auf welchem beispielsweise die Feldmagnete' 5° einer elektrischen Kraftmaschine angebracht sind. C ist ein Lager, welches als Stütze des drehbaren Gehäuses D dient und auf geeigneten Angüssen die treibende Kraftmaschine, z. B. den Anker R⁰ auf-

nimmt. Die Pumpenzylinder sind Z)¹ und die Arbeitszylinder G, und beide sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, innerhalb des Gehäuses angebracht.

Die Welle A ist in den Lagern B¹ des Rahmens B gelagert und trägt an beiden Enden beispielsweise Kurbeln A¹, die vorteilhaft unter 90 ° zueinander versetzt sind und durch Pleuelstangen mit den Rädern einer Lokomotive verbunden werden können. Die Zylinder Z)¹, deren in dieser Ausführungsform drei angeordnet sind, sind unter I2O° radial zueinander um die Welle A auf einem Exzenter A² angeordnet, mit welchem ihre Kolben D² durch die Stangen D³ verbunden sind.

Zur Überströmung der in dem Gehäuse umlaufenden Flüssigkeit ist jeder Kolben D² mit einem in seinem Kopf angeordneten federbelasteten Rückschlagventil Z)⁵ ausgestattet. In einem von diesen Teilen des Gehäuses gebildeten Kanal Z)⁸ sitzt auf einem Sitz Z)^ß ein dem gleichen Zweck dienendes Ventil Z)⁷, welches in entgegengesetzter Richtung geöffnet wird. Die Zylinder D¹ sind an ihren inneren Enden gegen das Gehäuse D offen. Der Kanal D⁸ führt von dem Ende der Pumpenzylinder in eine Ventilkammer E, in welcher ein die Überströmung der Flüssigkeit zwischen den Zylindern Z)¹ und G regelndes Kolbenventil F untergebracht ist.

Dieses Kolbenventil F ist hohl und mit seiner Schubstange F² durch einen Bolzen F³ gekuppelt; es ist ferner mit Kanälen Fⁱ und mit einem ringförmigen Kanal F⁵. zum Überströmen der Flüssigkeit ausgestattet. In der in dieser Figur gezeichneten Stellung des Kolbenventils kann die von den Pumpen D¹ eingetriebene' Flüssigkeit aus den Arbeitszylindern G durch die Kanäle G¹ der letzteren und durch die Kanäle Fⁱ in das Innere des Ventils und durch die Bohrung F⁶ und auf dem Wege F⁵ in die Kurbelkammer des Gehäuses D zurückfließen.

Die von einer oder der anderen der Pumpen nach den Arbeitszylindern G gelieferte Flüssigkeit wird von dieser Pumpe aus dem Gehäuse D durch den hohlen Kolben D² angesaugt und beim Rückgang dieses Kolbens durch die Ventile Z)⁵ und Z)⁷ durch einen Ringkanal G² in die Arbeitszylinder G gedrückt.

Wie oben erwähnt, haben die Arbeitszylinder G denselben Rauminhalt wie die Pumpenzylinder Z)¹ und in jedem Arbeitszylinder G sitzt ein Kolben H, welcher durch eine Lenkstange H¹ mit einem Exzenter J gekuppelt ist. Das Exzenter / ist auf dem hohlen Wellenstück J¹ aufgekeilt, und letzteres mit Bezug auf die gemeinsame Drehachse X- Y innerhalb des Lagers. C exzentrisch gelagert. Die Hohlwelle J¹, durch welche die Arbeitswelle A hindurchgeht, wird unter gewöhnlichen Verhältnissen in bekannter Weise an einer Drehung verhindert.

Die Exzentrizität der Hohlwelle J¹ mit Bezug auf die Drehachse X- Y des Getriebes und der Hub des Exzenters / mit Bezug auf die Längsachse der Hohlwelle J¹ sind derart, daß bei Drehung dieser Welle innerhalb des Lagers C die radiale Entfernung des Exzenters J von der Drehungsachse X- Y, also der wirkliche Hub vom Höchstmaß bis auf Null geändert werden kann. Der letztere Zustand wird dann erreicht, wenn das Wellenstück J¹ so weit gedreht worden ist, daß ■ die Achse des Exzenters J mit der Drehachse X- Y des Getriebes zusammenfällt.

An dem äußeren Ende des Wellenstückes J' ist ein Schneckenrad J² aufgekeilt oder sonstwie befestigt, welches mittels einer Schnecke in bekannter Weise gedreht werden kann.

Auf der Nabe J³ dieses Schneckenrades J² ist ein Zahnkranz K angebracht, welcher die Drehung des Schneckenrades J- durch ein Zahnrad K¹ und eine Achse Κ^Ά auf das Zahnrad K⁴ am anderen Ende dieser Welle überträgt. Die Achse K³ sowohl als auch das Zahnrad K* sind in dem Lagerkörper C gebettet; das Zahnrad K* steht in Eingriff mit dem Innenkranz K⁵ eines Exzenters K^a, mit welchem die Kolbenventile F durch die Schubstangen F² gekuppelt sind. . .

Das zur Aufnahme der Exzenter A² und J dienende Gehäuse ist durch Stopfbüchsen Z).¹⁰, Dⁿ, D¹² und Z)¹³ abgedichtet. Die Flüssigkeit, z. B. Öl, füllt auch die Pumpenzylinder Z)¹, die Ventilräume E, die äußeren Enden der Arbeitszylinder und die Umflußkanäle aus, so daß bei Drehung des das treibende Glied bildenden Gehäuses D die Pumpenkolben D² diese Flüssigkeit aus der Gehäusekammer durch die verschiedenen Kanäle hindurchtreiben. Das Gehäuse dreht sich auf einem Lager C auf der Hohlwelle J¹.

Das Gehäuse dreht sich um die Drehachse X- Y, während die Kolben H und Kuppelstangen H¹ sich um die Exzenterachse drehen, die, wie oben erwähnt, zu der Drehachse X- Y exzentrisch oder konzentrisch eingestellt werden kann, um den Hub der in den Zylindern G arbeitenden Kolben H je nach der Exzentrizität des Exzenters / mit Bezug auf die Drehachse X- Y beliebig ändern zu können.

Eine besondere Ausführungsform des vorbeschriebenen Getriebes ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt, bei welcher die Welle A durch ein hohles Wellenstück L hindurchgeht, das der Welle J¹ der ersten Ausführung entspricht, in diesem Falle jedoch zu der Kraftübertragungswelle A konzentrisch

angeordnet ist. Auf diesem Wellenstück L sitzt auch das dem früheren Lager C entsprechende Lager M konzentrisch auf und trägt an seinem inneren Ende das Exzenter Af, während es durch Bolzen Ai² an einer unbeabsichtigten Drehung verhindert ist. Das Exzenter / sitzt in diesem Falle auf dem exzentrischen Ende des Lagers M¹ und ist mit den Kolben der Arbeitszylinder in der

ίο früher beschriebenen Weise gekuppelt. Seine Drehung erfolgt durch die Drehung der Welle L.

Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende :

Wenn die Arbeitszylinder G bei vollem Hub ihrer Kolben arbeiten, so ist die Fördermenge gleich derjenigen der Pumpenzylinder D^l und beide drehen sich mit dem treibenden Gehäuse D, ohne jedoch eine treibende Wirkung auf die Arbeitswelle A zu vermitteln, da die aus dem einen Zylinder herausgepreßte Flüssigkeit einfach in den anderen Zylinder überströmt. Wenn jedoch das Exzenter / unter Vermittlung des Schneckenrades J² vom Wärter gedreht wird, um den Hub desselben und damit den Hub der Zylinder H und die Fördermenge der Arbeitszylinder G zu verkleinern, so kann die Menge des aus den Pumpenzylindern gedrückten

Öles in den Arbeitszylindern nicht ganz aufgenommen werden, und der Überschuß der aus den Pumpenzylindern gedrückten Flüssigkeit wird bei Weiterdrehung des als treibendes Glied dienenden Gehäuses· unter Vermittlung der Pumpenkolbenstangen D³ auf das Exzenter A- der Arbeitswelle ein Drehmoment ausüben und letztere mit einer Geschwindigkeit ' drehen, welche dem von dem überschüssigen Öl ausgeübten Arbeitswiderstande entspricht.

Eine weitere Drehung des Exzenters J und dementsprechende Verkleinerung des Hubes der Arbeitskolben H und der von diesen geförderten Flüssigkeitsmenge veranlaßt die getriebene Welle A zu einer raschen Drehung, bis durch entsprechende Weiterverstellung des Exzenters J der Hub der Arbeitskolben H zu Null gemacht worden ist, worauf die Geschwindigkeit ihr Höchstmaß erreicht und die ganze von den Arbeitszylindern abgesperrte Flüssigkeit wie eine starre Kupplung die volle Geschwindigkeit des treibenden Gehäuses Ζ) durch die Pumpen D¹ unmittelbar auf die Welle A überträgt.

Der Wärter ist demnach in der Lage, durch geeignete Einstellung des mit den Arbeitszylindern gekuppelten Exzenters J die Geschwindigkeit zwischen Null und einem Höchstmaß beliebig zu ändern, ohne daß das die Kraft vermittelnde treibende Glied und die Kraftmaschine selbst mit beeinflußt werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Druckwasserwechselgetriebe, bei dem durch Regelung einer zwischen einem Pumpwerke (D¹) und einem oder mehreren um eine Achse drehbaren Arbeitszylindern (G) geförderten Flüssigkeitsmenge Kraft übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenzylinder (D') und die Kraftzylinder (G) gleichen Rauminhalt haben, so daß bei vollem Hube der z. B. durch ein Exzenter (J) willkürlich einstellbaren Arbeitskolben die aus den Pumpen geförderte Flüssigkeit wirkungslos in die Arbeitszylinder überströmt, während durch allmähliche Verkleinerung des Hubes der Arbeitskolben die Geschwindigkeit der Arbeitswelle (A) durch den Flüssigkeitsüberschuß allmählieh von Null bis zu einem Höchstmaße verändert werden kann.
2. 2. Ausführungsform des Wechselgetriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Pumpenzylinder als auch die Arbeitszylinder mit ihren den Antrieb herbeiführenden oder regelnden Exzentern auf einer gemeinsamen, das ganze Getriebe durchsetzenden Arbeitswelle angeordnet sind. ·

   Hierzu 1 Blatt. Zeichnungen.