CH325587A - Hydraulisches Triebwerk - Google Patents

Description

  Hydraulisches Triebwerk    Es sind hydrostatische     Zwillingsgetriebe-          anordnungen    bekannt, bei denen beispielsweise  zwei     fletriebeteile,    die als Ölmotoren oder auch       Ölpumpen    wirken können,     hintereinanderge-          legt    werden und beispielsweise als Ölmotor je  ein Rad eines Fahrzeuges antreiben. Der  Zweck der Anordnung ist beispielsweise die  Möglichkeit, nach Bedarf die Räder einzeln  oder nach Anordnung einer     Wellenkupplung          ;:wischen    den beiden Getriebeteilen auch zu  sammen antreiben zu können.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich  nun auf ein hydraulisches Zwillingskolben  triebwerk, bei welchem die beiden Getriebe  teile der Bauart mit fest auf einer Triebwelle  angeordnetem Triebflansch und schräg dazu  eingestelltem, eventuell in der Schräglage ver  änderlichem Zylinderkörper mit, wenigstens  annähernd     achsenparallel    darin geführten       Kolben    angehören.

   Gemäss der vorliegenden  Erfindung lässt sich eine weitgehende Besei  tigung der bei den Getriebeteilen mit fest auf       einer    Welle aufgesetzten Triebflanschen auf  tretenden grossen     Kräfte    an der Wellenlage  rung, insbesondere auch der grossen Axial  krUfte dieser bekannten Anordnung dadurch  erreichen, dass man die je zu einem der beiden  Getriebeteile gehörenden Triebflansche fest       auf    einer gemeinsamen Welle anbringt, auf  Welcher dann auch noch, zweckmässig zwischen  den Triebflanschen,

   allfällige für die An- oder  Abführung mechanischer Kräfte etwa     erfor-          (lerlielie        Einrichtungen    in Form     eines    Zahn-         rades,    einer Riemenscheibe oder einer um die  Welle herum gebauten elektrischen oder hy  draulischen Maschine vorgesehen werden kön  nen.  



  Die     Abb.1    zeigt eine Ausführungsform der       Erfindung.        TW    ist die gemeinsame Trieb  welle, die beiderseits die Triebflanschen     TK'          trägt,    die in der üblichen Weise mit den mit  Kugelzapfen ausgerüsteten Pleuelstangen P  zusammenarbeiten. Diese hängen in bekannter  Weise mit den Kolben K zusammen, welche  in den Zylindertrommeln Z     axparallel    dazu  arbeiten, die in geeigneter fester oder verän  derlicher Schräglage zur Triebwelle angeord  riet sind und somit     ,ein        Axialkolbengetriebe     bekannter Bauweise bilden.

   Sind die beiden  Triebteile, die nebst den Triebscheiben an der  gemeinsamen Triebwelle beiderseits angeord  net sind, genau gleichartig und,     wie    in     Fig.1     dargestellt, nach der gleichen Seite ausge  schwenkt, so werden offenbar die bei dieser  Getriebebauart erheblichen und oft störenden       Axialkräfte    völlig beseitigt. Sind sie dagegen  nicht genau gleich gross oder gleichartig oder  nicht nach denselben Seiten geschwenkt, so  wird wenigstens ein erheblicher Teil der Axial  kräfte auf der Welle unmittelbar aufgefan  gen und ohne dass er nach aussen über die  Wellenlager an das Gehäuse abgegeben wer  den müsste.

   Auch für die     Radiallagerung    er  geben sich verhältnismässig günstige Belastun  gen, ohne dass man zu einem grossen Abstand  der     Radiallager        PL    greifen müsste, um so      mehr, als man zwischen diesen zweckmässig  die etwa erforderliche An- oder     Abtriebsein-          richtung,    z. B. Zahnrad, eine Riemenscheibe  oder eine     herumgebaute    elektrische oder hy  draulische Maschine anordnen kann.  



  Es ist jedoch auch möglich, auf eine sol  che An- oder     Abtriebseinrichtung    zu verzich  ten, wenn zum Beispiel der eine Getriebeteil  als Ölpumpe, der andere als Ölmotor arbeitet  und somit eine     Kraftzu-    oder -abfuhr von  aussen an oder von der Welle nach aussen  nicht nötig ist. Etwas Derartiges hat zum  Beispiel. einen Sinn, wenn durch das hydrau  lische Zwillingsaggregat zwei verschiedene     hy.-          draulische    Kreise in entsprechende Verbin  dung miteinander gebracht werden sollen  oder ein sogenanntes     Booskeaggregat    geschaf  fen werden soll.  



  Wie in     Abb.1    dargestellt, kann die Zahn  radanordnung auch zur Leistungsaufspaltung       cder    Leistungskonzentration für zahlreiche  Zwillingstriebwerke ähnlicher Art mitbenützt  --erden. In     Abb.1    ist zum Beispiel ausser dem  Triebsatz A noch ein weiterer Triebsatz     B     angeordnet, der von der     andern    Seite mit dem.  Zahnrad Z3 auf der Hauptwelle     HW    kämmt.  Weitere Triebsätze können so planetenartig  die gemeinsame Hauptwelle     HW   <I>von</I> verschie  denen Seiten antreiben bzw. umgekehrt auch  ihre Leistung entnehmen, wodurch eine sehr  kompakte und niedrige     Gewichte    beanspru  ehende Anordnung entsteht.  



  Die zwischen den Triebflanschen     TF    lie  gende An- oder     Abtriebseinrichtung    kann  auch aus einer Riemenscheibe oder andern  bekannten Einrichtungen bestehen, z. B. Ke  gelrädern (vgl.     Abb.2).     



  Diese Anordnung     lä.sst    sich auch sehr vor  teilhaft benützen, wenn bei Fahrzeugen oder  Papiermaschinen -oder in zahlreichen an  dern, ähnlich gelagerten     Fällen    - Einzel  antriebe von     Triebachsen    oder mehreren Trom  meln verlangt werden, die im grossen und gan  zen synchron laufen sollen, aber doch indivi  duell in bestimmten Grenzen regelbar sein  müssen, z. B. um bei Fahrzeugen die Lei  stungsaufnahme der einzelnen Triebräder zu       bestimmen    oder bei der Papiermaschine die    Papierspannung zwischen den einzelnen Tei  len der Maschine.  



  In manchen Fällen ist es nun nicht zweck  mässig, die gesamte Kraftentwicklung der hy  draulischen Getriebeteile durch ein Zahnrad  gehäuse     (Abb.1)        hindurchzuleiten.    Zum Bei  spiel kann dies der Fall sein, wenn an Stelle  der Zahnradanordnung eine elektrische Ma  schine tritt, welche vielleicht den gesamten       R.ückdi-Liek    der     hydraulischen    Getriebeteile  nicht ertragen kann, oder aber die Belastung  beider Getriebeteile nicht immer gleich gross  ist, oder aber endlich die beiden     Axialkolben-          getriebeteile    nicht gleich gross oder gleich  artig sind.  



  Die     Abb.    3 zeigt die entsprechende Anord  nung bei einem Elektromotor. Die     Ankerwelle          !l    TV mit dem Anker ist beiderseits in der     übli-          cllen    Weise in den     Radiallagern        HL    gelagert.  Beiderseits der entsprechend verlängerten An  kerwelle sind auf dieser die Triebflanschen       TZ'    für die     hydraulischen        Axialkolbentrieb-          werke        AK,    und     AK.    aufgesetzt.

   Zum Unter  schied von der Anordnung nach     Abb.1    sind  hier noch besondere Lager<I>La,</I> und     LH    in einer  Halbkugel     HIf    angebracht, welche durch die  gegebenenfalls schwenkbare Führungseinrich  tung der Zylinderkörper ZK unterstützt wird.       Wiev        iel    von der Last der     Axialkolbentrieb-          werke    nun bei dieser Anordnung noch von der       Triebwelle    zwischen den beiden Getriebeteilen  aufgenommen oder     aiLsgeglichen    wird, hängt. im       übrigen    von den Einzelheiten der Unterstüt  zung des schwenkbaren oder beweglichen Teils  ab.

   An Stelle der dargestellten starren Verbin  dung der     Ankerwell@e        A1V    mit den Triebwel  len     TW,    etwa mittels der dargestellten Kegel  verbindung oder durch Herstellung aus einem  Stück, kann auch irgendeine Gelenkkupplung  treten, z. B. eine Zahnkupplung, welche zwar  Winkelabweichungen gestattet, aber die Trieb  welle     TW    und die     Ankerwelle        dW    gegenein  ander zentriert.  



  Sieht man zum Beispiel die Unterstützung  der schwenkbaren Getriebeteile so vor, dass  möglichst wenig Kräfte, in der Hauptsache  nur Drehmomente, auf den schwenkbaren Teil       übertragen    werden, so ist zwar die Entlastung      der innerhalb des     Schwenkkörpers    bei der  Ausführung nach     Abb.3    gelegenen Radial  und     Aliallager    nicht sehr erheblich, es ver  bleibt aber immerhin die Möglichkeit, die Kan  tenpressung im     Axiallager    zu vermeiden, was  in vielen Fällen als bedeutender Vorteil er  scheinen wird.  



  Anderseits ist es sehr leicht möglich, bei  dieser Anordnung mechanische oder hydrau  lische Vorkehrungen zu treffen, welche die       seli@venkbaren    Getriebeteile etwa in der Rich  tung auf die Mitte des Elektromotors zu oder       aueli    in der     Richtung    der Achse eines rotie  renden     Zylinderkörpers        zusammenpressen,    wo  durch eine sogar sehr weitgehende Entlastung  der Lagerungen am Schwenkkörper erzielt  werden kann.

   Es wird dabei vorteilhaft sein,       atif    eine völlige Entlastung zu verzichten, so       d.ass    der     Kraftsehluss    zwischen den schwenk  baren Teilen der     Abb.    3 und den am Trieb  flanseh innerhalb der     schwenkbaren    Teile     oe-          legenen    Lagerungen noch bestehen bleibt, wo  mit eine genügend weitgehende Starrheit in  der Aufnahme und     Leberführung    der einzel  nen Kolbenkräfte vom Triebflansch auf die  Steuerfläche und umgekehrt erzielt wird.  



       Wie    im übrigen die Unterstützung der be  weglichen Teile vorgenommen wird, ist zu  nächst für die Erfindung unwesentlich. In       Abb.    4, welche     deal    Grundriss zur     Abb.    3 dar  stellt, ist beispielsweise eine konzentrische zum  Schwenkmittelpunkt     SH    angeordnete Roll  bahn vorgesehen, auf welcher wenigstens eine  Rolle R     bzw.        R'    geführt. wird, die in geeigneter  Weise etwa kraftschlüssig mit dem Schwenk  körper zusammenhängt.

   Entweder verbindet  man zu diesem Zweck diese Rolle mit einem  Druckzylinder, der so bemessen ist, dass er  die Kolbenkräfte im obigen Sinne     zweckent-          spreclienderweise    nur bis zu einem gewissen       11.nteil    aufnimmt und auf das äussere Ge  triebegehäuse     überträgt.,    oder aber, man kann  auch so vorgehen, dass man die Rollbahn  schräg gestaltet (vgl.     Abb.5),    wodurch der  natürliche Seitendruck, den jeder     derartige     schwenkbare     Getriebeteil    hervorruft, dazu be  nützt wird, um die     Kolbenkräfte    wenigstens  teilweise aufzunehmen.

      Wenn man wie in     Abb.    5 die Rollen exzen  trisch zu der Mittellinie des schwenkbaren ;  Teils anordnet, können auch bei seitlicher An  ordnung der Rollen ebene Rollbahnen An  wendung finden und dennoch die     gewünschte     Kräfteentwicklung auf den schwenkbaren Teil  ergeben. Es ist auch möglich, zwei solche Roll- ;  bahnen, die selbstverständlich auch als Gleit  bahnen ausgeführt werden könnten, anzuwen  den, um damit für beide Seiten des Getriebes  die Druckentlastung durchzuführen.  



  Endlich ist es auch möglich, an Stelle der  Rollbahnen eine     passendt@Hebelanordnung        mit     oder ohne Rollen oder auch mit Zapfengelen  ken auszuführen. Zum Beispiel sind in     Abb.    6  zwei Druckzylinder DZ angebracht, die über  das Joch J, die Zugstangen Z auf die     Hilfs-,          schwenkzapfen    einwirken. Durch passende       1Vahl    der Lage und Grösse der     Druckzylinder     DZ lässt sieh damit. die gewünschte Entlastung  der innerhalb des     Schwenkkörpers    gelegenen  Lager erzielen.  



  Man kann dabei auch noch     Zwischenhebel     anordnen, um die Kraft dieser Druckzylinder  zu verstärken oder ihren Angriffspunkt zu       verlagern,    zu dem Zweck, die Grösse oder Lage  dieser Druckzylinder den baulichen Anforde  rungen anzupassen. Die Ausführungen mit       Druckzylinder    haben dabei auch den Vorteil, .

    dass sie, gleichzeitig     verbinden    mit einer pas  senden elastischen Halterung des Schwenk  körpers     QN,    eine selbsttätige Kompressions  einstellung durch     Verkantung    des     Schwenk-          körpers    um die gewöhnlich nicht benützte  Querachse     QU,    welche senkrecht zu der durch  die Zapfen     HS    bestimmten     Hauptschwenk-          aehse    steht, ergeben. Im übrigen lassen sich  solche Druckzylinder, die zum Beispiel bei der  Ausführung nach     Abb.    4 und 5 fehlen, auch  noch. aussen an den Rollbahnen anordnen, um  eine Kompressionseinstellung zu ermöglichen.

    



  Es ist. auch angängig, an Stelle der Druck  zylinder     irgendwelche    mechanisch betätigten  Vorrichtungen, etwa Keile oder Schrauben,  treten zu lassen, um die     Querverkantung    der  Birne einstellbar zu machen.  



  An Stelle dieser Art der Ausführung des       Zwillingstriebsatzes    mit einstellbarer Förder-      menge     ist    es auch möglich, eine Ausführung  nach     Abb.    7 zu wählen, die sich insbesondere  auch dann empfiehlt, wenn nur geringe Ver  änderungen des Schwenkwinkels notwendig  sind, wie dies vielfach bei Sekundärteilen  (Ölmotoren) nötig ist.  



  Die Anordnung einer elektrischen Ma  sehine     E117    oder eines sonstigen Triebmittels  wie Zahnräder, Riemen oder dergleichen mit  dem beiderseitigen     Radiallager        RL    ist dabei       umverändert,    ebenso wie auch die Ausführung  der Triebflanschen     TF    an den beiden Enden  der durchgehenden Welle.     Ebenfalls    sind die  rotierenden Zylinder mit Kolben- und Kugel  gestänge     unverändert    wie in     Abb.    4.  



  Dagegen ist der     Steuerflächenkörper    ST  als ein schwenkbarer Sektor mit zylindrischer  oder kugelförmiger     Rüekseite    gestaltet, der  auf den entsprechend ausgeführten Gehäuse  teilen gleitet oder auf diesen mit Rollen ge  führt ist und damit einen möglichst direkten       Kraftfluss    von dem einen Getriebeteil zu sei  r_em gegenüberliegenden Teil ermöglicht:

   An  Stelle der Aufnahme der Kräfte auf der Rück  seite des     Steuerspiegelkörpers    sind auch  irgendwelche Drehzapfen, insbesondere grosse,  seitlich der Triebwelle gelegene Zapfen, die       museheiartig    von den     Seitenflächen    des  Schwenkkörpers umfasst werden, angängig,  ohne die     wünschenswerte        Steifigkeit    der     An-          rdnung    etwa zu     vermindern.     



  Die Einzelheiten der Ausführung des Ge  triebes und der     Ölzu-    und     -ableitungen    sind  für die Erfindung unwesentlich, da hierfür  in der Hauptsache alle bekannten Konstruk  tionen     Verwendung    finden können.  



  Wesentlich ist die Anwendung des Zwil  lingstriebwerkes an den Enden einer gemein  samen Triebwelle, die gegebenenfalls für die       Leistungszu-    und     -ableitung    mit Zahnrädern,  Riemen, elektrischen Maschinen, notfalls auch  Pleuelstangen oder Kurbelgetrieben usw., ein  gerichtet ist. Das Letztere kommt insbesondere  dann in Frage, wenn es sich um einen Ver  brennungsmotor oder ein Pumpwerk handelt,  dessen Kurbelwelle so kräftig ausgeführt wer  den kann, dass sie wenigstens teilweise für die    Aufnahme der von den Triebscheiben aus  gehenden Kräfte tauglich ist.  



  Die Anordnung kann auch sehr vorteilhaft  dafür benützt werden, um Fahrzeugachsen,  z. B. Eisenbahnachsen, anzutreiben, da an die  sen Stellen oft grosse Leistungen bei beschränk  tem Raum unterzubringen sind und eine mög  lichst geringe Masse verlangt wird. Die wei  teren Abbildungen zeigen derartige Anordnun  gen, wobei es unwesentlich ist, ob das An  triebsrad Z. unmittelbar auf der Fahrzeug  achse sitzt oder als Hohlwelle mit den bekann  ten Kupplungen diese antreibt oder etwa das       -Antriebsrad    Z, von der     Zwillingstriebwelle     unmittelbar das Antriebsrad Z.

   in     Bewegring     setzt oder vielleicht noch ein Zahnrad     zwi-          sehen    beiden vorhanden ist, was in vielen Fäl  len aus Raumgründen sehr     erwünscht    ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hydraulisches Zwillingskolbentriebwerk, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer ge- meinsainen Triebwelle beiderends je ein Trieb flansch fest befestigt ist und jedem Trieb flansch ein dazu schräg eingestellter Zylinder block -.mit wenigstens angenähert achsenpar- allel darin geführten, über Kugelgestänge an dem Triebflansch angelenkten Kolben zuge ordnet ist.

   UNTER:ANSPRL CHE I. Zwillingstriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Triebflanschen auf der gemeinsamen Welle An- oder Abtriebsmittel, z. B. ein Zahnrad, eine Riemenscheibe oder ein Teil einer elek trischen oder hydraulischen Maschine, ange bracht sind. 2. Zwillingstriebwerk nach Patentansprilch, cl.adiureh gekennzeichnet, da.ss die verstellbaren Zylinderblöcke konzentrisch um das Trieb flanschmittel auf einer Zylinder- oder Kugel fläche, die mit dem Gehäuse zusammenhängt, geführt werden. 3.

   Zwillingstriebwerk nach Patentanspimch, dadurch gekennzeichnet, da.ss der Schwenkkör per des oder der schwenkbaren Getriebeteile den zugehörigen. 3Triebflanseh hinten kraft- schlüssig umfasst, so dass eine möglichst un mittelbare Kraftaufnahme zwischen Trieb flansch und Steuerfläche vor sich geht, unbe schadet einer wenigstens teilweisen Ent lastung der eigentlichen an dem An- oder Abtrieb gelegenen Triebwellenlager. 4.

   Zwillingstriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass durch entsprechende Vorkehrungen die schwenkbaren Teile zusammengepresst wer den, um die dazugehörigen Radial- oder Axial lager ganz oder teilweise zu entlasten. 5. Zwillingstriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich- rret, dass an der Rückseite des Schwenkkörpers gelegene Mittel die erforderlichen Stützkräfte für die Entlastung der Triebwellenlager auf nehmen. 6.

   Zwillingstriebwerk nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, gekennzeichnet durch Anwendung von ein oder zwei an der Rück seite oder Seitenfläche des Schwenkkörpers ge legenen Druckzylindern, die die nötigen Un terstützungskräfte für die Lagerentlastung erzeugen. r. Zwillingstriebwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die schwenk baren Getriebeteile mit ihren Rücken an Zy linder- oder Kugelflächen unterstützt werden und hiermit eine starre Verbindung unterein ander über ein aussenliegendes Gehäuse er fahren.