Flüssigkeitswechselgetriebe. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Flüssigkeitswechselgetriebe.
Die bekannten Klauen-, Friktions- und ähnlichen Kupplungen belasten die Maschine oder den Motor plötzlich ruck- oder stossweise, was schädlich für die Maschine bezw. den Motor und die Kupplung selbst ist. Über und Untersetzungen bezw. Erhöhungen oder Verminderungen der Umdrehungen können während des Ganges der Maschine oder des Motors durch Zahnrad- oder andere Getriebe erst dann bewirkt werden, wenn die Ge schwindigkeit der Maschine oder des Motors entsprechend vermindert und die Kraft maschine entkuppelt wurde.
Getriebe mit in Gittern angeordneten Ku geln gestatten zwar bei Fahrzeugen während der Fahrt eine Regulierung der Umdrehun gen in einigen Abstufungen, wobei die Ma schine oder der Motor durchlaufen kann. Der Wirkungsgrad ist jedoch zu niedrig und die Abnutzung zu gross.
Durch die bekannt gewordenen Flüssig keitswechselgetriebe war man bestrebt, diese Mängel zu beseitigen. Dieselben haben sich aber in der Praxis bisher anderer Nachteile wegen nicht behauptet.
Die Erfindung ermöglicht, dass man die treibende Kraft einer für eine bestimmte Stärke und Umdrehungszahl gebauten und einregulierten beliebigen Kraftmaschine je derzeit in.dem Masse zur Wirkung bringen kann, als es gewünscht oder erforderlich wird. Es kann also zum Beispiel bei Fahr zeugen die Wirksamkeit der. treibenden Kraft während der Fahrt vom Leerlauf bis zur Vollkupplung reguliert werden.
Der hiermit verbundene Vorteil ist für alle Kraftmaschinen, insbesondere bei Loko motiven, Strassenbahnen, Automobilen, Mo torrädern, Schiffen, Flugzeugen, ferner all gemein für Elektromotoren, Ventilatoren, Werkzeugmaschinen, Transmissionen von gro sser Bedeutung.
Bei Anwendung des Erfindungsgegen standes -können ferner bei Anlagen mit Elek tromotoren in stationären Betrieben grosse Riemenscheiben oder Zwischenvorgelege und Anlasser fortfallen, Oft müssen Motore ohne hydraulisches Getriebe nur deswegen unnötig stark sein, weil ihre volle Kraft nur für die Ingang setzung der zu treibenden Maschine oder des Wagens usw., notwendig ist.
Durch das hydraulische Getriebe kann der Motor aber auch beim Anfahren die Zahl von Umdrehungen machen, die erforderlich ist, um seine volle Kraft zu entwickeln, so dass die Maschine bezw. der Wagen sanft begin nend mitgenommen wird. In diesem Falle kann ausserdem aus dem gleichen Grunde bei elektrischen Motoren statt des Gleichstromes der wirtschaftlichere Wechselstrom Verwen dung finden.
Auch wird es durch das neue Getriebe möglich, wie bei stationären Betrieben, Mo tore auch bei Fährzeugen anzuwenden, wel che für eine bestimmte Kraftleistung gebaut sind und sich selbst regulieren, weil die Fahrtverminderung, Beschleunigung, Unter brechung usw., lediglich durch das Getriebe in einfachster Weise bewirkt werden kann, unabhängig von dem durchlaufenden Motor.
Die Abbildungen zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes.
Die Fig. 1, 2 und 4 zeigen eine Ausfüh rungsform, welche sich als Vorgelege eignen würde. Dabei zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch das Getriebe gemäss Fig. 4 nach Ent fernung des Deckels 6 und der Stopfbüchse 7. Der Schnitt geht durch den Schieber 16, die Hülse 20, rechtwinklig durch die Welle 3 und durch die Mitte des Bolzens 17; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt in Rich tung C--D durch Fig. 4: Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt in Rich tung A-B durch Fig. 1, während Fig. 3 eine Variante einer Einzelheit veranschaulicht; Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform, und die Fig. 6 bis 10 zeigen eine schematische Darstellung der Wirkungsweise;
Fig. 11 zeigt einen Längsschnitt durch ein Getriebe, bei welchem der in den Druck- Kammern erzeugte hydraulische Druck durch Wirkung auf die Seitenflächen der Kammern zur Kraftübertragung bezw. zum Antrieb verwendet wird; die Fig. 12 und 13 zeigen einen Schnitt durch Einzelheiten; die Fig. 14 bis 18 zeigen Regulierungsein richtungen, und in den Fig. 19 bis 21 sind einige weitere Einzel heiten dargestellt.
Der Getriebekörper 1 ist durch die Keile 2 (Fig. 4) mit der Welle 3, welche durch die Riemenscheibe 4 angetrieben wird, fest ver bunden und dreht sieh in dein Gehäuse 5. Das Gehäuse ist durch den Deckel 6, die Stopfbüchsen 7, 8 und den Abdichtungsring 9 wasserdicht verschlossen. Im Getriebekör per 1 sind die Bolzen 10 der genau ausbalan cierten, auf Kugeln gelagerten Steuerruder 11 abdichtend und drehbar gelagert. An den hervorragenden Bolzenenden sind die Nocken 12 befestigt. Im Ringraum 13, welcher wie die übrigen Hohlräume im Getriebe mit Was ser oder, um einer Verdunstung vorzubeugen. mit Öl, Glyzerin, oder einer geeigneten an dern Flüssigkeit angefüllt ist, befindet sieh der mit dem Gehäuse fest verbundene Mit nehmer 14.
Durch den Hebel 15 kann der Schieber 16, welcher alle Umdrehungen der Welle 3 mitmacht ,nach recht und links auf der Welle verschoben werden. Eine Drehung des Schiebers 16 hierbei um die Welle 3 wird verhindert durch den Bolzen 17. welcher im Lang 18 der Welle gleitet. Dieser Bol zen 17, welcher in dem Schieber befestigt ist:, führt ausserdem durch zwei sich gegenüber liegende, schräg angeordnete Schlitze 19 der Hülse 20 hindurch. deren Zähne 21 (Fig. 1) die Einstellung der Nocken 12 und somit der Steuerruder 11 bewirken. Bevor die Ruder während der Drehung des Getriebekörpers den Mitnehmer passieren, werden dieselben, soweit sie eine andere Stellung einnehmen, durch ein Segment 22. welches am Gehäuse befestigt ist, in ihre Taschen zurückgedrängt, indem von dem Segment die Nocken 12 ge steuert werden.
Sobald der Mitnebmer 14 Passiert ist, werden die Ruder 11 cl,irpli den Zug der Federn 23 am andern Noekenende wieder in die ursprüngliche eingestellte Lage gezogen.
Das Getriebe ist entkuppelt oder läuft so lange leer. solange sämtliche Ruder 11 in ihren Taschen liegen, weil in diesem Falle der Flüssigkeitsring im Ringraume 13 mit dem Gehäuse 5 und dem Mitnehmer 14 ste hen bleibt. Er macht die Drehungen nicht mit, weil auf die Flüssigkeit kein Druck aus geübt wird (Fig. 6).
Ist das Getriebe voll gekuppelt, so macht das Gehäuse, welches ausserhalb als Riemen- oder Friktionsscheibe, oder Zahnrad usw., ausgebildet ist, die glei chen Umdrehungen wie der Getriebekörper mit, auch wenn es belastet ist, da die drei Ruder mit zeitweiliger Unterbrechung des einen, welches gerade den Mitnehmer pas siert, den Flüssigkeitsring vor sich herschie ben; der Mitnehmer und das Gehäuse drehen sich also mit dem Getriebekörper, weil das Wasser nicht entweichen kann. Öffnet man die Ruder etwas, so kann das Wasser lang sam von der einen in die nächste Ruderkam mer entweichen. Der auf dem Wasser lastende Druck lässt entsprechend nach, wo durch die Umdrehungszahl des Gehäuses hin ter der des Getriebekörpers entsprechend zu rückbleibt.
Die Umdrehungsgeschwindigkei ten des Gehäuses und des Getriebekörpers können gegeneinander so weit und so oft ver schieden voneinander abgestuft werden, als verschiedene Ruderstellungen denkbar sind. Man kann also die Drehzahl des Gehäuses zwischen der Drehzahl der antreibenden Welle und Null (Stillstand) beliebig regulie ren. Die Verstellung der Ruder ist von aussen möglich, ohne dabei den Gang der schine oder des Motors zu verändern. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Gehäuse von der Welle getrieben; es kann natürlich auch umgekehrt das Gehäuse die Welle treiben. Zur Verstellung der Ruder und damit zur Änderung der Tourenzahl wird der Hebel 15 nach rechts (Fig. 4) umgelegt. Der Sehfieber 16 macht dabei die gleiche Bewegung mit.
Dadurch wird die Hülse 20, welche in axialer Richtung keine Bewegung ausführen kann, durch den Bolzen 17, welcher in den beiden schrägen Schlitzen 19 gleitet, so auf der Welle gedreht, dass deren Zähne 21. die Nok- ken 12 in der Pfeilrichtung (Fig. 1) und so mit die Steuerruder in der gleichen Richtung bis zur Endstellung oder Ruhelage der Steuerruder in ihren Taschen drehen. Wird der Hebel 15 wieder zurück, also nach links (Fig. 4) gelegt, so dreht sich auch die Hülse 20 entgegengesetzt, und die Federn 23 dre hen die Steuerruder an den Nocken 12 aus den Taschen heraus in den Ringraum bis zur Endstellung oder Vollkupplung, wodurch der Ringraum in Kammern eingeteilt wird.
Der Dichtungsring 24 verhindert das Durchtreten der Flüssigkeit zwischen Hülse 20 und Welle 3 und drückt zugleich die linke äussere Flä che des Zahnbundes der Hülse 20 gegen den Gehäusedeckel 6. wodurch zwischen Hülse und Gehäuse eine metallische Abdichtung er reicht wird. Der Dichtungsring kann auch durch einen Ring 24' mit Federn (Fig. 3) er setzt werden, falls noch eine zweite Abdich tung zwischen Welle und Schieber durch eine Stopfbüchse ganz ausserhalb am linken Ende des Schiebers vorhanden ist. In Fig. 3 ist ausserdem dargestellt, wie durch eine Verstär kung der Welle 3 zwischen ihr und der lin ken innern Zahnbundfläche der Hülse 20 eine metallische Abdichtung gebildet wird. In Fig. 3 führt die Schnittfläche durch die Mitte einer Bolzenbohrung 25, die zur Aufnahme eines Bolzens 10 dient.
Ähnlich ist das Gehäuse nach rechts durch das Kugellager 26, welches mit der Stopf büchse 9 kombiniert ist, und den von Federn an dos Gehäuse gedrückten Schleifring 27 abgedichtet.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann die Abdichtung auch durch mehrfach in verschie denen Winkeln zueinander abgestufte, sauber eingeschliffene Flächen erlangt werden, wo durch ein längeres und grösseren Raum beaii- spruchendes Lager vermieden wird.
Derartige Getriebe können direkt an Ver- brennungsmotoren, oder andern Kraftmaschi- gen Verwendung finden. Das eine Wellen ende der hohlen Welle 3 ist zu dieseln Zwecke entsprechend stärker gehalten. In das Innen gewinde 28 wird ein Butzen je nach der Stärke der Welle der Kraftmaschine geschraubt. Die Hülse 20 ist umgekehrt angeordnet, führt also nicht durch den Gehäusedeckel nach au ssen. An Stelle des Schiebers 16 ist die Welle 29 getreten, welche mit einer in der Zeich nung nicht dargestellten Längsbohrung ver sehen ist, um die Flüssigkeit bei der Bewe gung der Welle von der einen nach der an dern Seite durchtreten zu lassen.
Diese Welle 29 wird von aussen zum Beispiel durch Dre hen eines Handrades verschoben, welches auf der durch eine Stopfbüchse abgedichteten Welle 30 sitzt, indem das auf der gleichen Welle 30 innen angeordnete Zahnrad 31 diese Drehung mitmacht. Nach links ist das Ge häuse durch den Deckel 6 und das Gehäuse 32 verschlossen. Das Verschlussstück 33, wel ches wasserdicht mit dem Gehäuse 32 ver schraubt ist, bewirkt, wie der Gehäuseflansch 34 von aussen, die Abdichtung am Gehäuse deckel 6 von innen.
Gleichzeitig ist hier eine andere Ausfüh rungsform der Steuerruder 11 zur Anwen dung gekommen, um dieselben ausser in der Drehrichtung auch in seitlicher Richtung zu entlasten und den Druck auf das Gehäuse in seitlicher Richtung aufzuheben. Durch den Wasserdruck auf die Bolzen 10 werden näm lich bei der Ausführung nach Fig. 4 die Ru der in Richtung der Bolzen auf den Körper 1 gedrückt und das Gehäuse ist bestrebt, sich nach rechts zu verschieben, weshalb das Ku gellager 26 angeordnet wurde. Bei Fig. @ sind nun die Ruderflächen zwischen zwei Flanschen 35 mit dem bleichen Durchmesser der Ruder angeordnet, welche Flanschen sich mit dem Ruder drehen und den Wasserdruck nach beiden Seiten gleichmässig aufnehmen. Die rechten Flansche haben ferner Führungs zapfen 36, welche in der Abdeckscheibe 37 gelagert sind und dem Ruder eine bessere Führung geben.
Diese durch die Schrauben 38 mit dem Körper 1 fest verbundene Ab deckscheibe verhindert ausserdem das seitliche Heraustreten der Flüssigkeit aus den Ruder taschen.
Der Ringraum 13 (Fig. 4) ist der Druck raum, weil in diesen die Flüssigkeit zwi schen dem einen oder mehreren Mitnehmern und einer entsprechenden Anzahl Ruder 11 unter Druck gesetzt wird. Alle übrigen Hohl räume, welche mit der bleichen Flüssigkeit angefüllt sind, also besonders derjenige links vom Ringkanal, in welchem sich die Bolzen, Nocken, Federn und die Hülse mit Zähnen bewegen, stellen bei geschlossenen Rudern den Saugeraum dar. Durch den engen Kanal 39, welcher durch die Schraube 40, den Pak- Kungsring und den Deckel 6 verschlossen ist, ist dieser Saugeraum mit dem Druckraum verbunden.
In den schematischen Darstellungen Fig. 6 und 7 sind die Ruder 11, der Mitnehmer 14 und das dahinterliegende Segment 22 schraffiert, die Ruderbolzen 10 durch einen Halbkreis und die Nocken 12 durch schwarze Punkte, der Saugl:a-nal 39 durch einen klei nen Kreis bei dem einen Ende des Segmentes dargestellt. Fig. 6 lässt die Stellung dieser Teile bei entkuppeltem Getriebe oder Leer lauf erkennen. Alle Ruder liegen in ihren Taschen, auf die Flüssigkeit wird kein Druck ausgeübt, der Ringraum weist keinerlei Kam mereinstellung auf, und die Ruder können den Mitnehmer frei passieren. In Fig. 7 sind die Ruder so weit herausgeschwenkt, dass sie den Ringkanal in. Kammern einteilen, die je doch noch nicht ganz voneinander abgeschlos sen sind.
Bei. der Drehung des Körpers 1 in Richtung der Pfeil kann die Flüssigkeit in Richtung des Mitnehmers nur so weit und so schnell ausweichen, als sich der Mitnehmer bezw. das Gehäuse der jeweiligen Belastung entsprechend mitdreht. Da der Körper 1 mit den Rudern in dieser Stellung sich immerhin schneller dreht als das Gehäuse mit dem Mit nehmen, muss die in Kammer 41 entsprechend unter Druck gesetzte Flüssigkeit durch die schmale C>ffnung 42 in die Kammer 43 und dann wiederum durch die schmale Öffnung 44 in die dritte Kammer 45 treten. Die je weilig vor dein '.Nlitnelimer befindliche Kam- mer (in Fig. 7, Kammer 41) verkleinert sich, während die hinter dem Mitnehmer befind liche Kammer (in Fig. 7,.
Kammer 45) sich vergrössert. In dieser letzteren Kammer ent steht also eine Saugwirkung. Hier hinein mündet der Saugkanal 39. Das aus dem Druckraum eventuell entwichene Wasser ge langt also wieder hierher und wird dann von dein Ruder, welches jetzt gerade den Mitneh mer passiert, wieder erfässt und dem Druck raum zugeführt. .
In Fig. 8, 9 und 10 sind die Ruder voll ausgeschwenkt, wodurch das Getriebe voll gekuppelt ist. Die Flüssigkeit kann nicht von Kammer 41 in Kammer 43 usw. treten; sie wird gegen den Mitnehmer gedrückt, welcher nunmehr die gleichen Umdrehungen mit dem Körper 1 oder der 'Welle 3 mitmacht, natür lich unter Berücksichtigung eines durch die Genauigkeit der Konstruktion bedingten Schlupfes.
In Fig. 8 berührt gerade ein Nocken 12 das Segment 22 und die Drehung des Ruders beginnt. Bis zu dieser Stellung sind drei Druckkammern 41, 43 und 45 vorhanden und an Stelle der vorherigen Saugkammer 45 ist jeweils die Saugkammer 46 getreten.
In Fig. 9 hat sich das Ruder am Segment bereits geöffnet, wodurch die Kammer 41 als Druckkammer ausscheidet, und nur noch zwei Druckkammern 43 und 45 wirken voll als solche und die Kammer 46 bleibt Saug kammer. In Fig. 10 ist das Ruder in seine Kammer voll eingeschwenkt und liegt dem Mitnehmer gegenüber. Kammer 43 und 45 wirken noch als Druckkammern und die Kammer 46 als Saugkammer. Sobald das Ruder den An schlag passiert und die Feder 23 das Ruder geschlossen hat, ist die Kammer 46 nicht mehr Saug-, sondern Druckkammer. Die Kammer 43 ist dann durch den Mitnehmer in eine verkleinerte Druck- und eine ganz kleine beginnende Saugkammer eingeteilt. Die Druckkammer 43 verkleinert sich und die neue Saugkammer vergrössert sich bis zur Aufhebung derselben und sofort.
Der in den Druckkammern 41, 43 und 45 erzeugte hydraulische Druck wird bei obigem Beispiel nur so weit zur Kraftübertragung verwandt, als er auf den Mitnehmer 14 wirkt.
Er kann aber auch die Wirkung auf die bedeutend grösseren Seitenflächen der Kam mern zur Kraftübertragung bezw. zum An trieb verwandt werden. Zu diesem Zwecke ist: gemäss Fig. 11 der Getriebekörper zwei teilig gestaltet. Die beiden Hälften 48 und 49 des Getriebekörpers, welche auf der hohlen Welle 50 angeordnet und durch die Keile 51 und 52 gegen Drehung auf dieser Welle ge sichert sind, werden bei einsetzender Druck bildung in den Kammern des Druckraumes 53 auseinandergedrängt. Durch die Bewegung der rechten Hälfte 49 wird der rechts dane ben angeordnete Flüssigkeitsringraum 54 un ter Druck gesetzt.
Dadurch wird eine Frik tion zwischen der unter Druck stehenden Flüssigkeit im Raume 54 und der Getriebe körperfläche 55 bewirkt, welche mit dem zwischen Rudern und Mitnehmer entstande nen hydraulischen Druck das Gehäuse zum Zwecke der Kraftübertragung in Drehung versetzt. Durch das Hinzukommen der Druck wirkung auf die Seitenflächen 56 und 57 der Kammern, deren -Flächeninhalt wesentlich grösser als die Mitnehmerfläche ist, genügt schon die Erzeugung eines wesentlich gerin geren Druckes in den Kammern, um die glei che Kraft zu übertragen bezw. anzutreiben wie oben.
Der Grad der Ruderschwenkung kann also bedeutend niedriger sein, um das Getriebe je nach der Belastung wirken zu lassen, weswegen auch bedeutend mehr Um- drehungs- oder Geschwindigkeitsabstufungen eingestellt werden können.
Zugleich wird durch diese Einrichtung eine. ideale Abdichtung der Druckkammern 53 und 54 bewirkt. Bewegt sich zum Beispiel die rechte Getriebekörperhälfte 49 durch den in den Kammern erzeugten Druck nach rechts, so wird der Druckraum 54 dadurch abgedichtet, dass die Getriebekörperfläche 58 sieh gegen die Gehäusefläche 59 legt. Diese eingeschliffenen Flächen halten absolut dicht, weil sie bei Zunahme des hydraulischen Druckes stärker aufeinandergepresst werden. Die mit dieser Abdichtung verbundene Rei bung der zum Beispiel in Öl laufenden Flä chen wirkt nicht nachteilig, sondern wieder um als Friktion betrachtet im Sinne der Kraftübertragung.
Ist das Getriebe entkup- pelt, oder in den Kammern, und somit im Druckraum 54 kein Druck vorhanden, so lie gen diese Druckflächen lose aneinander oder haben geringen Abstand voneinander. Da durch tritt die Flüssigkeit des Druckraumes 54 mit derjenigen im Kugellagerraum 60 in Verbindung. Je nach dem Verwendungszweck des Getriebes kann man infolge der so ge wonnenen hydraulischen Kraft den Druck raum 54 und die Dichtungsflächen 58 und 59 kleiner bezw. grösser gestalten. Es kön nen auch zum Beispiel die Druckflächen 58 und 59 so weit vergrössert werden, dass der Druckraum 54 zum Fortfall kommt. Diese dann sehr grossen Friktionsflächen 58 und 59 gewährleisten die vollkommenste Abdichtung des Druckraumes.
Der Kugellagerraum ist durch, den schräg nach aussen durch den Getriebekörper füh renden Kanal 61 mit dem Saugraum 62 ver bunden. Aus diesem Raum ergänzt sich durch den Kanal 63 das Ö1 für die Druckräume in folge der Saugtätigkeit des Ruders, welche gerade den Mitnehmer am Gehäuse passiert hat. Durch den Kanal 63 wird also auch zu gleich überschüssiges Öl aus dem Kugellager raum 60 gesaugt. Die durch die Druckbildung in den Druck kammern hervorgerufene Bewegung der lin ken Getriebekörperhälfte 48 nach links be wirkt ebenfalls eine Abdichtung der Druck räume nach dieser Seite, indem die Getriebe- Körperfläche 48 sieh dem jeweiligen Druck der Druckkammern entsprechend gegen die Gehäusefläche 65 legt.
Auch die hierbei auf tretende Friktionswirkung wirkt wieder gün stig oder im Sinne der Kraftübertragung. Die Ruder haben zweckdienlich die in Fig. 13 dargestellte Querschnittsform, damit die Flüssigkeit nicht, so leicht von der Ruder druckfläche nach aussen abgleiten und zwi- sehen der Ruderkante und dem Gehäuse in die nächste Kammer entweichen kann. Durch die muldenartige Vertiefung 83 und die vor ragende Schneide 84 wird die Flüssigkeit ab gefangen und in der Druckrichtung gestaut. Hierdurch wird schon bei entsprechend ge ringerer Ruderschwenkung eine genügende Druckwirkung erzielt.
Endlich werden die Abdichtungsflächen der Getriebekörperhälften stets auch bei in folge langjähriger Benutzung eingetretener Abnutzung ihren Zweck erfüllen, weil die Getriebekörperhälften stets soweit auseinan dergedrängt werden, dass die Abdichtungs flächen fest aneinander liegen. Die beiden Getriebekörperhälften 48 und 49 sind der besseren Führung wegen teleskopartig inein andergeschoben, wodurch zugleich der Druck raum nach dieser Richtung abgedichtet wird. Einer besseren Abdichtung wegen ist zwi schen den beiden Hälften der Abdichtungs ring 66 angeordnet.
Das Flüssigkeitswechselgetriebe kann bei Fahrzeugen als Differential auch in Verbin dung mit Vorderachsenantrieb angewandt werden. Dabei wird das eine Rad vom Ge triebegehäuse 69 und das andere vom Ge triebekörper 48 und 49 bezw. der Getriebe welle 50 angetrieben.
Die Ruder werden in dem Ausführungs beispiel gemäss Fig.11 und 12 durch Frik tion gesteuert. Die Friktionsschiene 68, wel che aus einem oder mehreren Gliedern be steht, ist lose um die Zahnbundhülse 67 an geordnet und am Gehäuse 69 durch den Bock 70 und das Scharnier 71 und ausserdem am Gehäusedeckel 72 durch Blattfedern 73 fe dernd befestigt. Sobald ein Ruder den Mit nehmer passiert hat, wird es durch diese Friktionsschiene, welche sich in diesem Au genblick in die Friktionsscheibe 74 schiebt, wieder in die eingestellte Lage zurückgedreht und bis kurz vor dem am Gehäuse befind lichen Mitnehmen an welcher Stelle die Schiene 68 der Länge des Mitnehmers ent sprechend unterbrochen ist, festgehalten.
So bald die Sehiene 68 die Scheibe 7-t freigibt, wird das Ruder 75 vom Segment 76 mittelst: seines Nockens 77 zum Zwecke des Passierens des Mitnehmers im Druckraum 53 in die Rudertasche zurückgedreht, bis die Schiene 68 die Scheibe 74 wieder erfasst. Dabei kön nen auch mehrere Ruder 75 in nebeneinander angeordneten Druckräumen 53 auf gemein- amen Ruderbolzen angeordnet sein und durch einen gemeinsamen Nocken gesteuert werden.
Ausser dem Saugraum 62 ist noch ein an derer Flüssigkeitsraum 78 vorhanden, welcher als Reservoir dient und durch den Kugel lagerraum 79 und die Bohrung 80 mit dein Saugraum verbunden ist. Durch diese Boh rung und durch den Kanal 105 findet der Ausgleich der Flüssigkeit in diesen beiden Räumen statt, wenn der Schieber 81 zum Zwecke der Einstellung der Umdrehungsge schwindigkeit durch die von aussen vorgenom mene Drehung der Spindel 82 in Wellen richtung verschoben wird.
Der Kraftantrieb kann von der Welle aus durch den Getriebekörper auf das Gehäuse, aber auch umgekehrt vom Gehäuse durch. den Getriebekörper auf die Welle übertragen und weiter zur Wirkung gebracht werden. Dieser Umstand ermöglicht, das Getriebe auch als Wendegetriebe auszubilden, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Die Wirkungsweise als Wendegetriebe ist folgende: Bei der beispielsweisen Darstellung in Fig. 11 wirkt die antreibende Kraft an der Welle 85 zum Beispiel in Drehrichtung der eingezeichneten Pfeile. Der Kupplungszahn bund 86, welcher seitlich verschiebbar durch die Keile 87 mit der Welle 85 verbunden ist und durch seine Zähne in Eingriff mit den Zähnen des Zahnbundes 88 der hohlen Welle 50 steht, bewirkt die Drehung dersel ben in gleicher Richtung. Diese Drehung wird dann durch den Getriebemechanismus auf das Gehäuse 69 übertragen.
Das Gehäuse 69 ist drehbar um die Welle 93 und mit dem Kupplungsgehäuse 89 verbunden, durch des sen Zähne 90 die Drehbewegung auf den Kupplungszahnbund 91, welcher durch die Keile 92 mit der Welle 93 verbunden ist, übertragen wird. Wird der Kupplungszahn- bund 86 von aussen durch die Stange 94 nach links verschoben, so dass die Zähne 88 der Welle 50 freigegeben werden und die Zähne 95 in die Zähne 96 des Zahnrades<B>97,</B> wel ches drehbar auf der Welle 85 angeordnet ist, eingreifen, so wird die bisherige Drehrich tung des Gehäuses 69 durch dieses Zahnrad, das mit den zwei oder mehreren Zahnrädern 98 und 99 kämmt, welche in Dingriff mit dem Zahnkranz 100 des Gehäuses 69 stehen, in eine entgegengesetzte umgewandelt.
Da durch wird durch die Zähne 90 der Zahnbund 91 automatisch auch nach links verschoben, so dass die Zähne 101 desselben in den Zahn bund 102 der Welle 50 eingreifen. Die ent standene entgegengesetzte Drehung des Ge häuses überträgt sich dann gleichzeitig auf den Getriebekörper 48, 49 und somit auf die hohle Welle 50, und, weil diese nunmehr durch die Zähne 101 mit der Welle 93 ver kuppelt ist, auch auf diese in Richtung der punktiert eingezeichneten Pfeile. Die Welle 93 ist durch den Zapfen<B>103</B> in einer Boh rung der Welle 85 geführt. Durch eine Sperr vorrichtung 104 kann das Gehäuse zeitweilig festgelegt werden. Dadurch kann das Ge häuse auch als Bremse benutzt werden.
Bei den oben beschriebenen Beispielen des Flüssigkeitswechselgetriebes verändert sich die eingestellte Tourenzahl des getriebenen Teils bei konstanter Umdrehungsgeschwin digkeit des antreibenden Teils, sobald ersterer mehr oder weniger belastet wird. Das ist in vielen Fällen, bei denen,ein Getriebe zur An wendung kommt, sehr giinstig; in andern Fällen aber nachteilig.
Die Fig. 14 bis 18 stellen zwei Regulie- rungseinrichtungen dar, mittelst welcher die ser Nachteil beseitigt werden kann. Diese Einrichtungen verhindern die Veränderung der Tourenzahl des angetriebenen Teils durch entsprechende automatische Verstellung der Steuerruder, beispielsweise der Steuerruder 11 der Ausführungsform gemäss Fig. 1, 2 und 4.
Diese Verstellung der Ruder wird gemäss der in Fig. 18 schematisch dargestell ten Regulierungseinrichtung durch den Kol- ben 106, welcher mittelst eines entsprechen den, den Hebel 15 (Fig. 4) ersetzenden Uber- tragungsmechanismus auf den Schieber 16 (Fig. 4) einwirkt, herbeigeführt.
Die Bewegung des Kolbens 106 wird wie folgt bewirkt: Die Zentrifugalpumpe 108, welche vom antreibenden Teil angetrieben wird, saugt Flüssigkeit aus dem Reservoir 107 und drückt sie durch das Rohr 109 in das Schiebergehäuse 110 bezw. den Raum zwischen den beiden Kolben 111 und 112. Je nach der Stellung dieser Schieberkolben 111 und 112 gelangt die Flüssigkeit in grösserer oder kleinerer Menge in den Zylinder 113 vor oder hinter den Kolben 106, und entspre chend der Stellung des untern Kolbenschie bers 114 kann sie durch die Kanäle 105 oder 116, sowie das Schiebergehäuse 117, den Verbindungsraum 118, das Rohr 119 und 120 wieder in das Reservoir 107 gelangen.
Zu gleich sangt die Zentrifugalpume 121, wel che mit dem angetriebenen Teil des Getriebes verkuppelt ist, Flüssigkeit aus dem gleiche n Reservoir 107 und drückt diese durch das Rohr 122 in den Zylinder 123 auf die eine Seite des Kolbens 124, auf welchem auf der andern Seite der Druck der Feder 125 lastet, welche durch den Kolben 126 mittelst des Handrades 121 mehr oder weniger gespannt, werden kann. Die im Federraum des Zylin ders 123 befindliche Flüssigkeit kann, der Bewegung des Kolbens 124 ausweichend, durch das Rohr 128 und 120 in das Reservoir 107 zurücktreten. Es steht also der Kolben 124 mit den Schiebern 111, 112 und 114 einerseits dem Drucke der Feder 125 und an derseits unter dem variablen Druck. der Pumpe 121, der Kolben 106 dagegen unter dem konstanten Druck der Pumpe 108.
Bei Stillstand der Kraftmaschine wird der Kolben 124 durch die Feder l25 und somit die Kolbenschieber 111, 112 und 114 ganz nach links gedrückt. Setzt sieh mit der Kraftmaschine der antreibende Teil des Ge triebes und somit die Zentrifugalpumpe 108 in Bewegung, so wirkt die Flüssigkeit dieser Pumpe mit konstantem Druck durch den Ka nal 109 tretend auf den Kolben<B>106</B> und schiebt diesen nach rechts. Dadurch werden die Ruder 11 aus den Taschen geschwenkt. Die hierbei einsetzende Geschwindigkeit des angetriebenen Teils treibt die Zentrifugal pumpe 121, welche die Flüssigkeit mit va riablem Druck durch das Rohr 122 auf den Kolben 124 zur Wirkung bringt, wodurch dieser, die Feder 125 spannend, nach rechts gedrückt wird und die Schieber 111, 112 und 114 sich um die gleiche Strecke nach rechts verschieben.
Zugleich wird auch der Zylin derraum rechts vom Kolben 106 durch den freigegebenen Kanal 130 unter Druck ge setzt, bis keine Druckdiffferenz mehr links oder rechts vom Kolben besteht, so dass der Kolben 106 in dieser Lage festgehalten wird.
Nimmt man an, dass die Feder l25 für eine Geschwindigkeit des angetriebenen Teils von 400 Touren eingestellt ist und sich diese Tourenzahl plötzlich durch Verminderung der Belastung auf 600 erhöht, so bewegen sich der Kolben 124, die Schieber 111, 112 und 114 gegen den Druck der Feder 125 nach rechts und der Kolben 1O6 nach links, bis die Getrieberuder 11 so weit zurückge schwenkt sind, dass die Geschwindigkeit wie der 400 Touren beträgt. Durch die einer an dern Geschwindigkeit entsprechende Ent spannung oder Mehrspannung der Feder 125 bann der Kolben 106, welcher in seiner lin ken Endstellung gezeichnet ist, in ,jeder an dern Stellung auf einem Hab nach rechts zur Ruhelage gebracht werden.
Er bewegt sich sofort, wenn durch die jeweilige Schie berstellung bezw. durch Öffnung oder Schlie ssung, der Einlasskanäle 129 und 130 und ent sprechende Schliessung oder Öffnung der Auslasskanäle 105 und 116 eine Druckluft differenz rechts und links vom Kolben lO6 geschaffen ist, bis zum busgleich dieser Drucke.
Durch das Zusammenwirken der beiden Pumpen werden also Tourenschwankungen de., angetriebenen Teils automatisch ausge- I;lichen bezw. die Tourenzahl geregelt, wobei deichzeitig diese Geschwindigkeit dein je weiligen Erfordernis entsprechend beliebig durch die Feder<B>MM)</B> eingestellt: -erden kann. Fig. 14 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsart einer Regulie rungseinrichtung; Fig. 15 zeigt einen Schnitt in Richtung C--D durch Fig. 14, Fig. 16 einen Schnitt in Richtung A--B durch Fig. 14, und Fig. 17 einen Schnitt in Richtung E-F durch Fig. 14.
Wie die Zentrifugalpumpe 121, so kann auch die Pumpe 108 der Regulierungseinrich tung in Fig. 15 klein und schwach sein, weil sie nur so viel Kraft zu entwickeln braucht, als zur Verstellung der Steuerruder erfor derlich ist. Die Pumpe 121 wird gemäss Fig. 15 durch die Antriebsscheibe 131 vom ange triebenen Teil und die Pumpe 108 durch die Scheibe 182 vom Getriebeantrieb angetrieben. Beide Pumpen sind in dem .gemeinsamen in- nern Gehäuse 143 angeordnet. Die Pumpe 121 drückt die Flüssigkeit durch den Kanal 138 im äussern Gehäuse 134 in den Ringraum 135 (Fig. 17).
Infolge der Druckbildung zwischen der am Gehäuse befestigten Tren nungswand 136 (Fig. 14 )und der Zunge 137, welche auf dem Drehschieber 138 befestigt ist, wird mit der Zunge 137 der Drehschieber 138 in Pfeilrichtung (Fig. 17) gedreht. Die Pumpe 108 drückt mit konstantem Druck die Flüssigkeit in den Ringraum 139, und zwar gelangt die Flüssigkeit: durch den hohlen Drehschieber 138, je nachdem durch die Dre hung dieses Schiebers verschiedene Längs- und Querkanäle miteinander in Verbindung gebracht werden, entweder in den Raum rechts oder links vom Drehkolben 140.
Bei der Druckbildung zwischen der am Gehäuse 134 befestigten Trennungswand 141 und dem Drehkolben 140, welcher an dem an einem Gehäuse angeordneten Kettenrand 142 be festigt ist (Fig. 16), wird dieser entweder nach rechts oder links verdreht, wodurch die Steuerruder des Wechselgetriebes ein- oder ausgeschwenkt werden. Die Scheibe 144, in der das eine Ende der Feder 125 befestigt ist (Fig. 14), dreht sich mit dem Schieber 138. Das andere Ende dieser Feder ist in der nach einer Skala verstellbaren Stellscheibe 145 be- festigt. Mittelst dieser Stellscheibe kann die Feder durch Auf- oder Abwickeln der ge wünschten Geschwindigkeit des angetriebe nen Teils entsprechend mehr oder weniger gespannt werden. Diese .Scheibe dient also zur Einstellung der erforderlichen Geschwin digkeit des angetriebenen Teils.
Bei dein Flüssigkeitswechselgetriebe ge mäss Fig. 4 wird ein Ruder 11. immer in dem Augenblicke, wenn es den Mitnehmer 14 pas siert, ausser Wirkung gesetzt, wodurch je nach der Anzahl der zur Anwendung kom menden Ruder der Gleichförmigkeitsgrad un günstig beeinflusst wird. Fig. 19 stellt eine beispielsweise Getriebeausführungsform dar, durch welche dieser Nachteil vermieden wird. Das Segment 148 ist so geformt, dass es mit einer langen Auflauffläche 149 die ge kröpften Nocken 150 bis zur völligen Ein schwenkung der Ruder allmählich umlegt, wobei zugleich der stossweise Anschlag ver mieden wird.
Die ebenso lange Ablauffläche 151 lässt die Nocken in dem Masse in die Lage zurückkehren, die dem ausgeschwenkten Ruder entspricht, als die Auflauffläche 149 durch den nächsten Nocken das mit ihm ver bundene Ruder gleichzeitig in die einge schwenkte Lage steuert.
Nehmen wir an, dass sechs Ruder Anwen dung finden, so ist immer die ganze Druck fläche eines Ruders, oder die Summe von Druckflächenteilen zweier Ruder, welche Summe gleich gross ist wie die ganze Druck fläche eines Ruders, ausser Wirkung gesetzt, und fünf Ruder kommen ununterbrochen zur Kraftübertragung in Anwendung.
Bei der Druckbildung im Flüssigkeitsring raum zwischen Mitnehmer und Rudern werden in Fig. 21 die Ruderbolzen 152 mit der punk tiert eingezeichneten Hälfte einseitig in diese Lagerhälfte gedrückt, wodurch eine unnötige Reibung der Bolzen im: Getriebekörper über wunden werden muss. Um die Ruder zu ent lasten, ist der Druckringraum 153 (Fig. 21) kurz vor und hinter dem Mitnehmer 14.1 so weit erweitert, dass die Druckflüssigkeit auch bei der Vollkupplung hinter das Ruder treten kann.
In Fig. 20 ist eine andere, und zwar nur teilweise Entlastung der Ruderbolzen darge stellt. Die Ruder sind mit Bohrungen 154 versehen, in welche die Flüssigkeit tritt und ihren Druck in Pfeilrichtung direkt auf den Getriebekörper 155 überträgt. Bei dem lin ken Ruder in Fig. 20 führen diese Kanäle 154 nicht von der Mitte der Ruderdruck fläche aus, sondern von der äussern Ruder hälfte aus zum Getriebekörper 155. Dadurch wird die innere Ruderhälfte einem grösseren Flüssigkeitsdruck ausgesetzt, so dass der Flüs sigkeitsdruck die Ruder nach dem Passieren des Mitnehmers ausschwenken hilft, wodurch die Steuermechanismen auch um diesen Teil entlastet und gegen vorzeitige Abnutzung ge schützt sind.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 19 bis 21 dreht sich der Getriebekörper 155 mit den Rudern 146 in Richtung des Pfeils 160 Fig. 21. Die beiden andern Pfeile geben Richtung an, in welcher die Geschwindig- sdifferenz zwischen Antrieb und an ge- benen Teil, also die Flüssigkeit auf die Ruder wirkt. Wenn die Ruder, nicht in die Lage des rechten Ruders in Fig. 21, sondern in die in ganz ausgezogenen Linien eingezeich nete Lage des linken Ruders aus den Taschen schwenken, dann können dieselben lediglich durch den Flüssigkeitsdruck ausgeschwenkt werden.
Es ist. dann nur noch nötig, das in der Tasche ruhende Ruder 146 nach dem Pas sieren des Mitnehmers ein kleines Stück durch. die Federn 156 in Fig. 19 am Nocken aus den Taschen zu drücken, worauf dann an der zunächst. hervorragenden Kante das Ruder von der Flüssigkeit erfasst und durch den zunehmenden Druck bis in die einge stellte Lage ausgeschwenkt wird. Die Ruder können auch durch die Flüssigkeit allein aus ihrer Anfangsstellung in den Taschen bis in die eingestellte Endstellung ausgeschwenkt werden, wenn die bei eingeschwenkten Ru dern vorangehende Endkante derselben durch einen Einschnitt im Getriebekörper 155 frei wird,