CH338358A - Fahrzeugantrieb durch Drehkolbenmaschinen - Google Patents

Fahrzeugantrieb durch Drehkolbenmaschinen

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CH338358A
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rotary piston
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Marchand Robert
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Premobil Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing
    • B60K17/14Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing the motor of fluid or electric gearing being disposed in, or adjacent to, traction wheel

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Description


      Fahrzeugantrieb    durch     Drehkolbenmaschinen       Für Fahrzeuge, deren getriebene Räder grosse  Drehmomente     entwickeln    sollen, ist ein Antrieb die  ser Räder durch eine     Drehkolbenmaschine    technisch  vorteilhaft. Die Erzielung grosser     Momentenkräfte     mittels     Drehkolbenmaschinen    ist aber bei Fahrzeu  gen dadurch     erschwert,    dass für die Unterbringung  des Antriebes an den geeignetsten Stellen, insbeson  dere innerhalb eines Rades, nur ein kleiner Raum  zur Verfügung steht, so dass eine geringe räumliche  Ausdehnung der     Drehkolbenmaschinen    erforderlich  ist.

   Eine weitere Erschwerung besteht darin, dass die       Drehkolbenmaschine    bei einer Anordnung innerhalb  eines Rades ständig starken Erschütterungen ausge  setzt ist, dass trotzdem aber eine zuverlässige Be  triebssicherheit erzielt werden muss.  



  Zur Erzielung eines wesentlichen Fortschrittes in  der Technik des Fahrzeugwesens genügen die allge  meinen, durch einen hydraulischen Antrieb gebotenen  Vorteile an sich noch nicht, wie es der bisherige  Stand der Fahrzeugtechnik erweist. Es bedarf viel  mehr einer besonders gearteten     Ausführung    des hy  draulischen Antriebes, um diesen für die Bau- und  Betriebsverhältnisse bei Fahrzeugen vorteilhaft ver  wendbar zu machen. Diesem Zweck dient die Dreh  kolbenmaschine nach der Erfindung.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeug  antrieb durch     Drehkolbenmaschinen,    deren drehbarer  Teil ein mit einem Fahrzeugrad verbundenes Glied  darstellt und die je einen ringförmigen Arbeitsraum  haben,     in    welchen Zu- und Ableitungen der     Treib-          flüssigkeit    münden und der aus zwei Seitenwänden  und aus zwei zueinander     konzentrischen    Begren  zungswänden gebildet ist. Zwischen dem drehbaren  und dem ruhenden Teil ist ein Dichtspalt angeordnet,  und in den Arbeitsraum ragen mindestens zwei mit  dem einen Teil fest verbundene, den Arbeitsraum  symmetrisch und dichtend unterteilende Festkolben.

      Mehrere mit dem andern Teil der Maschine in Ver  bindung stehende Drehkolben werden durch Füh  rungselemente abwechselnd in eine den Arbeitsraum.  unterteilende und in eine die Festkolben überlau  fende Stellung gebracht. Das Neue liegt nun darin,  dass die Drehkolben in der den Arbeitsraum unter  teilenden Stellung an den beiden Seitenwänden und  an einer der konzentrischen Begrenzungswände ab  gestützt sind.  



  In den     Fig.    1 bis 8 sind rein beispielsweise zwei  Ausführungsformen einer     Drehkolbenmaschine    des  Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.  



  Die     Fig.    1 gibt einen Längsschnitt durch eine  Maschine wieder und die     Fig.    2 dazugehörende  Querschnitte in zwei verschiedenen Ebenen.  



  In der     Fig.    3 ist die Ansicht der Führungsele  mente für die Drehkolben dargestellt, die sich aus  der     Fig.    1 bei Betrachtung des Deckels der Maschine  ergibt, wenn dieser vom Innern der Maschine aus  gesehen wird.  



  Die     Fig.    4 veranschaulicht des näheren die An  ordnung einer dichtenden Nadel und deren Kraft  wirkung auf die Wand     eines    Drehkolbens, wenn die  ser in eine den Hohlraum dichtend     unterteilende     Stellung gebracht ist.  



  Die     Fig.    5 und 6 geben eine Ausführungsform  wieder, welche eine selbsttätige Drosselung des Flüs  sigkeitsstromes bewirkt in dem Fall, in welchem ein  Rad des Fahrzeuges keinen genügenden Bodenwider  stand findet und die     Drehkolbenmaschine    ohne Dros  selung des Flüssigkeitsstromes unzulässig hohe Dreh  zahlen erreichen würde.  



  In den     Fig.    7 und 8 ist eine zweite Ausführungs  form einer     Drehkolbenmaschine    dargestellt. Die     Fig.    7  zeigt diese Maschine im Längsschnitt durch die Rad  achse, und zwar im obern Teil den Schnitt     A-M     und im untern     Teil    den Schnitt     B-M    nach     Fig.    B.           Fig.    8 veranschaulicht den Querschnitt in der     Mitte     der Maschine und den nach der Linie<B>C -M</B> in       Fig.    7. Die Sichtrichtung der Schnitte in den     Fig.    7  und 8 ist durch kurze Pfeile bei den Buchstaben A,  B und C angegeben.  



  In     Fig.    1 ist die Achse eines Fahrzeugrades, die  zugleich die Achse der     Drehkolbenmaschine    bildet,  mit 1 bezeichnet. An dem Flansch 2 der Achse 1  befinden sich     Schraubenbolzen    3 zur Befestigung der       Drehkolbenmaschine    an dem Fahrzeug. Auf der  Achse 1 der Maschine ist das Gehäuse 4 mittels der  Kugellager 5 und 6 drehbar gelagert. An dem Ge  häuse ist der Flansch 7 zur Befestigung einer Rad  felge angeordnet.  



  Die     Fig.    2 zeigt in ihrer obern     Hälfte    einen Ra  dialschnitt der     Fig.    1 nach der Linie     A-M,    in ihrer       untern    Hälfte einen Schnitt in der     Quermittelebene     des Arbeitsraumes der Maschine. Die untere     Hälfte     der     Fig.    1 gibt einen Längsschnitt nach der Linie       M-B    in     Fig.    2 wieder.  



  In den     Fig.    1 und 2     sind    zwei Festkolben 8 er  kennbar, die mit der Achse 1 verbunden sind. Mit 9  sind sechs Drehkolben bezeichnet. Die Drehkolben  bestehen aus einer Wand, welche parallel zur Maschi  nenachse verläuft und vorübergehend zur Untertei  lung des Arbeitsraumes dient und von Armen 10 mit  den Zapfen 11 und 12 getragen wird, die in den  axial einander gegenüberliegenden Wandungen 13  und 14 des     ringförmigen    Arbeitsraumes gelagert  sind. Die Arme 10 jedes Drehkolbens - 9 liegen in  seitlichen Vertiefungen der Wandungen 13 und 14  des     Arbeitsraumes,    der ausserdem noch durch zwei  einander konzentrische Wandungen 1 und 4 be  grenzt ist.

   Die Wandstärke, welche die     Arme    im  Bereich ihres radial äussersten Teils besitzen, füllt  die     Vertiefungen    in den Wandungen in der Weise  aus, dass beim Überlaufen über einen Festkolben eine  Spaltdichtung zwischen letzterem und jenem Teil be  steht. Die Arme 10 haben auf ihren kleineren Radien  eine geringere Wandstärke, und in diesem Bereich  werden die Arme durch einen Teil der Seitenwand,  der mit 15 bezeichnet ist, gegen den Arbeitsraum hin  abgedeckt.  



  Es ist     vorteilhaft,    die     Drehkolbenachse,    die durch  die Zapfen 11 und 12 gebildet wird, parallel zur  Maschinenachse anzuordnen.  



  . Die Arme, die an einem Drehkolben angreifen,  werden zweckmässig in Vertiefungen der Wandungen  des Arbeitsraumes untergebracht. Auch ist es zweck  mässig, sie mit Durchbohrungen 16 zur Erzielung  einer Entlastung von     einseitigem    Flüssigkeitsdruck zu  versehen.  



  Die     Fig.    1 zeigt, dass die Drehzapfen 11 in Boh  rungen gelagert sind, die nur nach dem Arbeitsraum  der Maschine hin     offen    sind. Dadurch wird ein  Druckausgleich an den Drehzapfen 11 erzielt. Die  Drehzapfen 12 sind durch die Wand 14 des Arbeits  raumes hindurchgeführt bis in den Gehäuseraum der  Maschine, und sie sind an ihrem Ende mit einer  Kurbel 17 versehen. Die Drehzapfen 12 haben ausser-    dem einen Ringteil grösseren Durchmessers, der in  eine entsprechende Aussparung der Wand 14 ein  greift. Die beiden Stirnflächen des Ringteils besitzen  einen Ringquerschnitt, der ebenso gross ist wie der  Querschnitt des Drehzapfens. Die Spalträume an den  Stirnflächen des Ringteils sind durch Bohrungen 46  und 47 einerseits mit dem Arbeitsraum der Maschine  und anderseits mit dem Gehäuseraum verbunden.

    Diese Anordnung ergibt einen Ausgleich der Druck  kräfte auf den Drehzapfen 12.  



  Aus den     Fig.    1 und 2 geht hervor, dass die Mittel  linie der Drehzapfen 11 und 12 innerhalb des Arbeits  raumes der Maschine verläuft. Dies ist zur Erzielung  eines geringen Bauraumes der Maschine besonders       vorteilhaft.    Ferner     erweist    es sich als vorteilhaft,  dreimal so viel Drehkolben wie Festkolben anzuord  nen, wie es die     Fig.    1 und 2 zeigen, weil dabei auf  kleinem Bauraum grosse     Momentenkräfte    und zu  gleich günstige     Verhältnisse    für die Schwenkbewe  gung der Drehkolben erzielt werden.  



  Die Schwenkbewegung der Kolben 9 um die  Achse der Zapfen 11 und 12 wird mittels der Kur  beln 17 bewirkt, welche den Kurbelzapfen 18 tragen.  Der Kurbelzapfen 18 greift in eine Führungsbahn 19  ein, die in dem Führungsflansch 20 angeordnet ist.  Dieser     Führungsflansch    20 ist mit der Achse 1 der  Maschine verbunden, wie es in der     Fig.    1 durch eine  gestrichelt gezeichnete Schraube angedeutet ist. Es  ist vorteilhaft, entsprechend der in der     Fig.    1 angege  benen Konstruktion die Führungselemente für die  Verstellung der Drehkolben ausserhalb des Arbeits  raumes der Maschine anzuordnen.  



  In der     Fig.    3 ist der     Führungsflansch    20 näher  dargestellt. Diese Figur ist eine Ansicht auf den Füh  rungsflansch 20, gesehen vom Innern der Maschine  aus. Der Gehäusedeckel 21, welcher den Führungs  flansch 20 umgreift, ist strichpunktiert angedeutet.  Er ist mit dem Gehäuse 4 durch Schrauben verbun  den, wie es die     Fig.    1 zeigt. Ferner zeigt die     Fig.    3  die Lage der im Schnitt hervortretenden Zapfen 12  sowie die an die Zapfen 12 angreifenden Kurbeln 17.  Es ist erkennbar, welche Stellung den Kurbeln 17  durch die Führungsbahn 19 und die Kurbelzapfen 18  gegeben wird. Die Anordnung von Führungselemen  ten, die aus einer Kurbel mit Kurbelzapfen und einer  Führungsbahn für diesen besteht, hat sich als vorteil  haft gezeigt.  



  Aus der     Fig.    2 geht hervor, dass jeder Drehkolben  9 beim Überlaufen eines Festkolbens 8 in eine Tasche  des den Arbeitsraum umhüllenden Gehäuseteils ein  geführt ist. An den Stellen des Überganges von der  Gehäusewand zum Drehkolben ist der Taschenraum  gegen den     ringförmigen    Arbeitsraum der Maschine  gedichtet. Diese Dichtung ist von wesentlicher Be  deutung. Die Dichtung ergibt sich einerseits durch  eine Anlage der Kolbenwand an diejenige des Ge  häuses bei der Stelle 22 und anderseits durch die  Dichtrolle 23 an der     andern    Seite der Taschenöff  nung.      Der Raum einer Tasche des Gehäuses erfährt  beim Einführen und beim Herausführen eines Dreh  kolbens eine Änderung seines Flüssigkeitsinhaltes.

    Um das Verdrängen und das Einströmen von Flüs  sigkeit zu erleichtern, sind     Ausgleichskanäle    mit den  Öffnungen 24 und 25 angeordnet, deren Durchfüh  rung 26 durch die Wand 14 im obern Teil der     Fig.    2  und im untern Teil der     Fig.    1 gestrichelt gezeichnet  erkennbar ist. Die aus der Wand 14 in den Arbeits  raum der Maschine mündende     Öffnung    25 wird beim  Überlaufen eines Drehkolbens 9 über einen Festkol  ben 8 durch die seitliche Begrenzung des Festkolbens  dichtend verschlossen.  



  Während des Überlaufens eines Drehkolbens 9  über einen Festkolben 8 wird der Taschenraum in  der umhüllenden Gehäusewand mit einem Raum  innerhalb der Maschine in Verbindung gesetzt, der  geringen Flüssigkeitsdruck hat. Um dies zu erzielen,  ist in der Wand 14 der Kanal 25 bis     zu    der zylindri  schen Bohrung der Wand 14 geführt. Die Mündung  des Kanals 26 liegt somit, wie in     Fig.    1 und 2 gestri  chelt gezeichnet, in der Spaltdichtung zwischen der  Wand 14 und der Maschinenachse 1. Die Mündung  ist fast über den gesamten Umfang der Maschinen  achse hin abgeschlossen. Nur über einen Teil der  Umfangsstrecke hin, während welcher ein Drehkol  ben 9 in seiner Gehäusetasche liegt, wird die Mün  dung des Kanals 26 mit dem Gehäuseraum verbun  den.

   Zu diesem Zweck ist die Achse 1 an ihrem  Ende und in Nähe der Festkolben 8 mit einer Nut  27 versehen, wovon eine in den     Fig.    1 und 2 gestri  chelt eingezeichnet ist. Es ist von bedeutendem Vor  teil, eine Druckentlastung der Flüssigkeit in einer  Kolbentasche des Gehäuses während derjenigen Kol  benstellung vorzusehen, in welcher ein Drehkolben  einen Festkolben dichtend überläuft. Diese Mass  nahme bewirkt, dass der Drehkolben in jedem Falle  durch Flüssigkeitsdruck innerhalb des Arbeitsraumes  der Maschine in seiner Lage festgehalten wird, ohne  dass eine Beanspruchung der Führungselemente für  die Kolbendrehung auftritt.  



  Bei einer Lage der Drehkolben, wie sie die Kol  ben in der Nähe der horizontalen Mittellinie in       Fig.    2 einnehmen, ist es zweckmässig, auf die schmale  Dichtfläche des Kolbens, welche auf der Maschinen  achse 1 gleitet, eine geringe Kraft     auszuüben.     



  In der     Fig.    4 ist beispielsweise eine dementspre  chende Anordnung dargestellt. Die Dichtrolle 23 übt  bei Überdruck der Flüssigkeit an einer Seite des Kol  bens 9 eine Kraft auf den Kolben aus, die in Rich  tung des     Pfeils    28 weist. Zu diesem Zweck ist die  zylindrische Aussenfläche des Drehkolbens 9 an der  Stelle, an welcher die Rolle 23 auf den Kolben  drückt, derart abgeflacht, dass die Wand rechtwinklig  zur Richtung des Pfeils 28 verläuft. Durch diese  Kraftrichtung wird in jedem Falle, gleichgültig, ob der  mit p und     p.    bezeichnete Flüssigkeitsdruck an der  einen oder andern Kolbenseite grösser ist, ein Mo  ment auf den Kolben ausgeübt, welches die er-    wünschte Kraft auf die Spaltdichtung an der Maschi  nenachse 1 ergibt.  



  Die Anordnung, welche durch die     Fig.    1 und 2  dargestellt ist, enthält wesentliche Vorteile. Diese er  geben sich in der Hauptsache daraus, dass der ring  förmige Arbeitsraum der     Drehkolbenmaschine    durch  eine äussere Zylinderwand und zwei radial verlau  fende Seitenwände einerseits sowie durch eine innere  Zylinderwand anderseits gebildet wird. Bei einer der  artigen Anordnung ist ein besonders geringer Bau  raum und ein grosses Drehmoment mit einfachen  Mitteln zu erzielen, und die Ausdehnung der stets  erforderlichen Spaltdichtungen erreicht zugleich ein  günstiges Mass. Damit ergibt sich, dass die unvermeid  lichen Verluste eingeschränkt werden und ein gün  stiger Wirkungsgrad erreicht wird.  



  Die Zu- und Ableitung der Flüssigkeit wird zweck  mässig in radialer Richtung und beiderseits von den  Festkolben bewirkt. Die     Fig.    1 und 2 zeigen     eine    der  artige Anordnung der Flüssigkeitsführung. Die Zu  leitung der Flüssigkeit ist durch den Pfeil 29, die  Ableitung durch den Pfeil 30 veranschaulicht. In der       Fig.    2 liegt der Kanal zu Pfeil 29 im     obern    Teil der  Maschinenachse und der Kanal zu Pfeil 30 rechts  vom Mittelpunkt der Maschine.  



  Es ist     vorteilhaft,    in dem Gehäuseraum der       Drehkolbenmaschine    stets einen Druck aufrechtzuer  halten, der in der Grösse des Atmosphärendruckes  liegt. Die Maschinenachse kann dann als Achsstum  mel ausgeführt werden, ohne dass durch Flüssigkeits  druck axiale Kräfte auf das Gehäuse ausgeübt wer  den. Um dies zu erreichen, ist bei der Drehkolben  achse gemäss     Fig.    1 ein Kanal 31 angeordnet, wel  cher von dem Gehäuseraum durch den Flansch 2  und eine anschliessende Rohrleitung 32 zu einem  Behälter führt, in welchem ungefähr Atmosphären  druck besteht. Zweckmässig ist es, diesen Behälter  druck um ein geringes Mass höher zu halten als den  Atmosphärendruck, um den Eintritt von Luft in den  Kreislauf der Flüssigkeit ohne weitere Mittel zu ver  meiden.

   In der     Fig.    1 ist weiterhin ein Kanal 33 wie  dergegeben. Dieser verbindet die linke und die rechte  Seite des Gehäuseraumes, um zu erreichen, dass bei  derseits des Gehäuseraumes stets gleicher Flüssigkeits  druck besteht.  



  Beim Antrieb eines Fahrzeuges tritt gelegentlich  ein Betriebszustand ein, bei welchem eines der an  getriebenen Fahrzeugräder     keinen    genügenden Bo  denwiderstand findet. Dies ergibt sich auch bei Be  triebszuständen, in denen an sich ein hohes Dreh  moment eines jeden Rades erforderlich ist, wobei  demgemäss ein hoher Flüssigkeitsdruck besteht. So  fern dann der Bodenwiderstand mehr oder weniger  fortfällt, würde das vom Widerstand entlastete Fahr  zeugrad unverzüglich eine hohe Drehzahl annehmen.  Die     Drehkolbenmaschine    würde bei einer hohen  Drehzahl eine unzulässig     beschleunigte    Verstellung  der Drehkolben durchführen und dadurch gefährdet.

    Um dies zu vermeiden, ist es     vorteilhaft,    die Leitung  des Flüssigkeitsstromes einer     Drehkolbenmaschine         mit einer drosselnden Einrichtung zu versehen, die  den Flüssigkeitsstrom beim überschreiten eines  Höchstwertes der Strommenge     selbstättig    drosselt.  



  In den     Fig.    5 und     E    ist eine     Einrichtung    dieser  Art beispielsweise dargestellt. Die     Fig.    5 zeigt einen  Längsschnitt, die     Fig.    6 eine Sicht auf die Einrich  tung, gesehen auf die obere Seite von     Fig.    5. Die  Leitung 34 gibt einen Bestandteil der     Leitung    des  Flüssigkeitsstromes für ein Fahrzeugrad wieder. In  der Leitung 34 ist ein Stauteller 35 angeordnet, der  durch einen Schaft 36 beiderseits gelagert ist. Diese  Lagerung befindet sich in den Deckeln bzw. Stutzen  der Zylinder 37, und gegenüber den Enden des  Schaftes 36 sind Scheiben 38 angeordnet.

   Diese  Scheiben 38 werden von Schraubenfedern 39 unter  einer derartigen     Vorspannung    gehalten, dass beim  normalen Betrieb des Fahrzeuges keine     Änderung     der Lage des Stautellers 35 eintritt. Wird dagegen  die zulässige Strömungsgeschwindigkeit überschritten,  dann bewegt sich der Stauteller 35 in der Strömungs  richtung der Flüssigkeit und führt infolge der dann  eintretenden, aus der     Fig.    5 erkennbaren Verengung  des Strömungsquerschnittes eine Drosselung des Flüs  sigkeitsstromes herbei.

   Durch die Wahl einer ent  sprechenden Grösse der Scheiben 38, derart, dass  diese zusammen mit den Zylindern eine     Dämpfein-          richtung    bilden, kann der Vorgang ohne weiteres mit  einer     erwünschten    Dämpfung der Bewegungen be  wirkt werden.  



  In den     Fig.    5 und 6 ist ausserdem veranschau  licht, in welcher Weise auch eine willkürliche Dros  selung oder Absperrung des Flüssigkeitsstromes       durchgeführt    werden kann. Der Betrieb eines Fahr  zeuges kann dies in einigen Fällen erwünscht erschei  nen lassen. Die axial     verschiebliche    Hülse 40 ist in  der     Fig.    5 in einer Stellung gezeichnet, in welcher  der Flüssigkeitsstrom einen unbehinderten Durch  fluss hat. An der Hülse 40 ist ein Zapfen 41 ange  bracht, an welchem ein Hebel 42 angreift. Dieser  Hebel 42 ist in der     Fig.6    gestrichelt angedeutet.  Durch eine Welle 43 ist der Hebel 42 mit dem Hebel  44 verbunden.

   Wenn der Hebel 44 in Richtung des  Pfeils 45 in     Fig.6    geführt wird, bewegt sich die  Hülse 40 nach rechts und verengt den     Flüssigkeits-          durchlass    innerhalb der Einrichtung, gegebenenfalls  bis zur völligen Absperrung.  



  Bei einer bevorzugten     Ausführungsform    der vor  liegenden     Drehkolbenmaschine    mit einem ringförmi  gen Hohlraum, in den Zu- und Ableitungen der       Treibflüssigkeit    münden und der aus zwei Seiten  wänden und zwei zueinander konzentrischen Wän  den gebildet ist, wobei zwischen dem drehbaren und  dem ruhenden Teil der Maschine ein Dichtspalt und  ferner mindestens zwei mit dem einen     Teil    verbun  dene, den Arbeitsraum symmetrisch und dichtend  unterteilende Festkolben vorhanden sind; ist minde  stens die doppelte Anzahl Drehkolben am andern  Teil vorgesehen.

   Die Drehkolben sind dabei je aus  einem     Kreisringsegment    erzeugt, das mit einer Aus  drehung für ein dichtendes Überlaufen der Festkol-         ben    versehen wird, und ragen in entsprechende       Kreisringnuten    sich gegenüberliegender Wandungen  des Arbeitsraumes hinein.

   Durch     Führungselemente     gesteuert, werden sie abwechselnd in eine den Ar  beitsraum dichtend unterteilende Stellung gebracht,  dabei vom Druck der     Treibflüssigkeit    belastet und  gegenüber ihren Stützflächen in Ruhestellung gehal  ten und sodann nach ihrer Entlastung durch     einen     andern Drehkolben in eine einen Festkolben dich  tend überlaufende Ruhestellung durch Drehung in  den     Kreisringnuten    gebracht. Nach dem überlaufen  eines Festkolbens werden sie wieder in die Ausgangs  stellung gedreht und sodann     erneut    belastet.  



  Infolge damit möglicher Übertragung grosser  Kräfte innerhalb eines kleinen Bauraumes ohne glei  tende Reibung der vom     Druck    der Treibflüssigkeit  belasteten Bauteile ergeben sich technisch günstige  Verhältnisse für den Einbau, den Gewichtsaufwand,  den Wirkungsgrad und die Betriebsbedingungen bei  Fahrzeugen.  



  Der ringförmige Arbeitsraum der Maschine wird  in den     Fig.    7 und 8 einerseits durch die Achse 48  und anderseits durch die axial einander gegenüber  liegenden Wandungen 49 und 50 sowie den zu Achse  48 konzentrischen Gehäusering 51 gebildet. In den  Arbeitsraum führen Leitungen 52, 53, 54 und 55,  wovon jeweils zwei sich gegenüberliegende der     Zu-          bzw.    Ableitung der     Treibflüssigkeit    dienen, wie es in  den Figuren durch Pfeile angedeutet ist. Zwischen  dem durch die Körper 49"50 50 und 51 gebildeten  drehbaren Teil der Maschine und der Achse 48 be  finden sich Dichtspalte.  



  In den Arbeitsraum der Maschine ragen die zwei  Festkolben 56 und 57, die mit der Achse 48 verbun  den sind, unter Bildung von Dichtspalten gegenüber  dem rotierenden Teil hinein. Der Festkolben 57 ist  in     Fig.    8 gestrichelt angegeben. Die Festkolben 56  und 57 ergeben eine symmetrische Aufteilung des  Arbeitsraumes. Ferner sind Drehkolben 58 bis 63  angeordnet, deren Ausgangsform im wesentlichen  diejenige eines     Kreisringsegmentes    ist, welches mit  einer     Ausdrehung    für ein dichtendes Überlaufen der  Festkolben 56 und 57 versehen ist.

   Die Form des       Kreisringsegmentes    tritt in dem Schnitt     C-M    der       Fig.    8 hervor, dessen Lage in     Fig.    7 bezeichnet ist.  Der Schnitt     C-M    in     Fig.    8 gibt einen Teil der Kol  ben wieder, welcher in     Kreisringnuten    der Wandung  50 hineinragt. Um das überlaufen der Festkolben zu  ermöglichen, sind die     Kreisringsegmente    an ihrer  Innenseite nach den Linien 64 ausgedreht. Infolge der       Ausdrehung    nach Linie 64 sind die Drehkolben  somit nicht exakt als     Kreisringsegmente    anzuspre  chen, jedoch ist diese Form als Ausgangsform für  sie wesentlich.

    



  Wie aus den     Fig.    7 und 8 hervorgeht, werden die  Drehkolben 58 bis 63 durch Führungselemente ge  steuert. Die Führungselemente, die durch die Rela  tivbewegung des drehbaren gegen den festen Teil der  Maschine bewegt werden, bestehen je aus einem  Dreharm 65, der in eine kleine Aussparung eines      Drehkolbens eingreift, einer Kurbelwelle 66, einer  Kurbel 67 und einem Kurbelzapfen 68.  



  Dieser Kurbelzapfen 68 greift in eine Führungs  nut 69 ein, welche sich in einer Führungsscheibe 70       b:-findet.    Die Führungsscheibe 70 wird an ihrer  Aussenkante bei 71 durch die Gehäusewand 50 kon  zentrisch und gleitend gehalten und durch Halte  bleche 72, die mit der Achse 48 verbunden sind,  sowohl am Verdrehen wie auch an einer axialen  Verschiebung gehindert.  



  Die Führungselemente bewirken, dass     die    Kolben  einerseits in eine den Arbeitsraum dichtend unter  teilende Stellung gebracht werden, wie es in     Fig.    8  die vom Druck der     Treibflüssigkeit    belasteten Kol  ben 59 und 62 zeigen. In dieser Stellung bleiben die  Kolben so lange, bis sie durch eine gleichartige Stel  lung des nachfolgenden Kolbens entlastet werden.  Bei ihrer Belastung stützen sich die Kolben an     ihren     Enden gegen die Stützflächen der kreisringförmigen  Nuten der Gehäusewände 49 und 50 sowie gegen  den Gehäusering 51 ab. Anderseits werden die Kol  ben, nachdem sie entlastet sind, durch die Führungs  elemente in eine Stellung gedreht, wie sie die Kol  ben 60 und 63 in     Fig.    8 zeigen.

   Durch     Flüssigkeits-          Ausgleichkanäle    zu den Räumen in Teil 51,     in    wel  che die Kolben eindringen, kann die Bewegung der  Kolben     begünstigt    werden. In der Stellung, welche die  Kolben 60 und 63 haben, überlaufen sie dichtend  die Festkolben 56 und 57. Wenn die Drehkolben die  Festkolben 56 und 57 überlaufen haben, werden sie  durch die Führungselemente wieder in ihre frühere  Stellung zurückgedreht, wobei sie den Arbeitsraum  dichtend unterteilen und     erneut    belastet werden.  



  Es ist vorteilhaft, den absatzweisen Wechsel einer  Ruhestellung der Drehkolben durch ihre Drehung  um weniger als 120 , vorzugsweise um weniger als       90 ,    zu bewirken.  



  Bei der beschriebenen Bauweise ergibt sich der  Vorteil, dass die kreisringförmigen Nuten in sich  axial einander gegenüberliegender Wandungen des  Arbeitsraumes zur Abstützung der Drehkolben bei  ihrer Belastung ausgebildet werden können.  



  Die grossen     Kraftwirkungen,    welche durch den  Druck der     Treibflüssigkeit    bewirkt werden, führen zu  elastischen Formänderungen der Bauteile der Ma  schine. Um den dadurch bedingten geometrischen  Veränderungen technisch gerecht zu werden, ist es  zweckmässig, die Schwenkung eines Drehkolbens  durch ein Führungselement zu bewirken, welches  gemäss der dargestellten Konstruktion keine feste  Verbindung mit einem Drehkolben hat und nur  Kräfte in der Schwenkrichtung des Kolbens auf die  sen überträgt. Dadurch ist es möglich, unerwünschte  Spannungen zwischen den Drehkolben und den  Steuerelementen zu vermeiden.  



  Infolge der grossen hydraulischen Kräfte, welche  auf die Drehkolben einwirken, werden die Stützflä  chen für die Kolben bei Belastung sehr eng     aufeinan-          dergedrückt.    Da die Drehkolben nach ihrer Ent  lastung gegenüber den Stützflächen     bewegt    werden    sollen, \so ist eine flächige Berührung der Stützflächen  für die Bewegung unerwünscht, weil eine solche Be  rührung leicht zu einem Anhaften führt.

   Um nach  dem Fortfall der Druckbelastung eines Drehkolbens  ein Anhaften der Berührungsflächen zu vermeiden,  ist es     vorteilhaft,    wenigstens eine der Berührungsflä  chen gegen die andere Fläche derart gewölbt auszu  führen, dass sie sich an letzterer bei Belastung des  Drehkolbens     kugeldruckartig    abstützt.  



  Bei den     in    der Praxis auftretenden     Druckkräften     in Höhe von mehreren tausend Kilogramm und bei  der Ausdehnung, welche für die Stützflächen in Frage  kommt, ergeben sich bei     kugeldruckartiger    Abstüt  zung nach den     Hertzschen    Gleichungen elastische  Verformungen der Oberflächen, die bei Druckentla  stung zu einem Abheben der     Stützflächen    in der  Grössenordnung von     Hundertstelmillimeter    führen.  Dadurch wird die     Ausbildung        einer    entsprechenden       Flüssigkeits-Laminarschicht    zwischen den Stützflä  chen bewirkt.

   Bereits bei Vorhandensein einer     Lami-          narschichx    in einer Dicke von     wenigr    als ein Hundert  stehnillimeter treten unter den     vorliegenden    Verhält  nissen keine wesentlichen Kräfte auf, die entgegen  einer     Gleitbewegung    gerichtet sind. Die Berührung  der Stützflächen schrumpft unter Bildung der     Lami-          narschicht    theoretisch auf einen Punkt zusammen und  ist nur schwach, sofern vorher reine Kugeldruck  berührung vorlag. Eine     punktförmige    schwache Be  rührung ergibt jedoch praktisch keinen     Widerstand     bei Relativbewegung auf einer unbelasteten Gleit  fläche.

   Somit zeigt sich, dass eine elastische Verfor  mung durch     Kugeldruckabstützung    bei der Einwir  kung des Druckes der Treibflüssigkeit einen Dreh  kolben ohne Aufwendung grosser     Kräfte    in Bewegung  zu setzen gestattet, sobald der Druck der     Treibflüs-          sigkeit    verschwunden ist.  



  Praktisch ist es nicht in allen Fällen erforderlich,  eine exakte     Kugeldruckberührung    vorzusehen, wenn  diese auch die günstigste ist. Es kann in einigen  Fällen auch eine Berührung genügen, die teilweise  auf     Walzendruck    beruht und nach der Entlastung  theoretisch in gewissem Masse eine Linienberührung  ergibt. Somit genügt es in vielen Fällen, eine Berüh  rung nach Art eines Kugeldruckes vorzusehen.  



  Zur Sicherung einer guten Führung der Drehkol  ben in deren Gleitbahnen ist es vorteilhaft, zwei oder  mehr gewölbte Flächenteile an einer Stützfläche anzu       ordnen.-          Bei    dem Antrieb von Fahrzeugen durch Dreh  kolbenmaschinen ist zu berücksichtigen, dass die  Temperatur der Treibflüssigkeit in der Regel von  der Temperatur der Atmosphäre erheblich abweicht.  Nach einiger Betriebszeit wirken sich die unvermeid  lichen Verluste der Energieübertragung in einer Er  höhung der Temperatur der Treibflüssigkeit aus, so  dass die Temperatur innerhalb der Maschine höher  liegt als ausserhalb der Maschinenwandungen. Dar  aus folgt     zwangläufig    eine unsymmetrische Verfor  mung der Bauteile der Maschine.

   Diese ist aber  unerwünscht, weil durch sie die Führungen für die      Drehkolben, die     Abstützfläehen    und die Steuerele  mente in ihrer richtigen Lage zueinander     geändert     werden.  



  Um eine unvorteilhafte     Änderung    der Lage der  Bauteile durch grosse Temperaturunterschiede inner  halb der Wandungen zu vermeiden, ist es zweck  mässig, die Wandungen des Arbeitsraumes     an    ihrer  Aussenseite gegen Wärmedurchgang zu sperren.  



  Hierbei ist es zweckmässig, die Wandungen des  Arbeitsraumes mit einem gesonderten     Hüllkörper    zu  umschliessen, vorzugsweise derart, dass dieser die  Treibflüssigkeit aufnimmt, welche durch die Dicht  spalte der Maschine austritt. Dieser     Hüllkörper    ist  in den     Fig.    7 und 8 mit 73 bezeichnet. Die durch die  Dichtspule der Maschine in den     Hüllkörper    austre  tende     Treibflüssigkeit    kann aus dem     Hüllkörper    ab  geleitet und einem     Sammelraum    zugeführt werden.  Hierzu dient die in     Fig.    7 angedeutete Bohrung 74  in dem Befestigungsflansch der Achse 48.  



  Zur Abstützung der Umfangskraft des den Ar  beitsraum     umschliessenden    Hohlkörpers sind zweck  mässig     einige        symmetrisch    verteilte     Abstützstellen    vor  zusehen, die in     Fig.    8 mit 75 angegeben sind. Dabei  ist es vorteilhaft, zwischen dem stützenden Bauele  ment des Hohlkörpers und demjenigen des     Hüllkör-          pers    eine etwas elastisch nachgiebige Masse anzu  ordnen,     zum    Beispiel einen gummiartigen Stoff, so  dass eine praktisch gleich grosse Stützkraft an jeder  Stützstelle gewährleistet ist.  



       Ferner    ist der     Hüllkörper,    welcher die Wandun  gen des Arbeitsraumes umgibt,     vorteilhaft    mit den  zur Lagerung des Fahrzeugrades gegen die Achse  erforderlichen Lagerstellen zu versehen, die in     Fig.    7  ersichtlich und mit 76 und 77 bezeichnet sind, so dass  der den Arbeitsraum enthaltende Hohlkörper von  diesen Radkräften entlastet ist und nur seine Um  fangskraft gegen den     Hüllkörper    abstützt.  



  Bei einigen Anwendungen der     Drehkolbenma-          schine    kann zweckentsprechend auch das Gehäuse  ruhend und der andere Maschinenteil drehbar aus  geführt werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Fahrzeugantrieb durch Drehkolbenmaschinen, deren drehbarer Teil ein mit einem Fahrzeugrad ver bundenes Glied darstellt und die je einen ringförmi gen Arbeitsraum haben, in den Zu- und Ableitungen der Treibflüssigkeit münden und der aus zwei Seiten wänden und aus zwei zueinander konzentrischen Be grenzungswänden gebildet ist, wobei ein Dichtspalt zwischen dem drehbaren und dem ruhenden Teil an geordnet ist und wobei in den Arbeitsraum minde stens zwei mit dem einen Teil fest verbundene,
    den Arbeitsraum symmetrisch und dichtend unterteilende Festkolben ragen und mehrere mit dem andern Teil der Maschine in Verbindung stehende Drehkolben durch Führungselemente abwechselnd in eine den Arbeitsraum unterteilende und in eine die Festkolben überlaufende Stellung gebracht werden, dadurch ge kennzeichnet, dass die Drehkolben in der den Arbeits raum unterteilenden Stellung an den beiden Seiten wänden und an einer der zueinander konzentrischen Begrenzungswände abgestützt sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Fahrzeugantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung an den Seiten wänden in Nuten erfolgt. 2. Fahrzeugantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens dreimal so viel Dreh kolben wie Festkolben vorhanden sind. 3.
    Fahrzeugantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drehkolben mit einem Stift schwenkbar ist, der in eine Aussparung des Drehkolbens eingreift. 4. Fahrzeugantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens je eine der Stütz flächen, die bei Belastung eines Kolbens aufeinander liegen, gegen die andere Stützfläche derart gewölbt ausgeführt ist, dass sie sich auf letzterer kugeldruck- artig elastisch abstützt. 5. Fahrzeugantrieb nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wandungen des Ar beitsraumes an ihrer Aussenseite gegen Wärmedurch gang abgesperrt sind. 6.
    Fahrzeugantrieb nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass die Wandungen des Ar beitsraumes von einem Hüllkörper umschlossen sind. 7. Fahrzeugantrieb nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass der Hüllkörper die durch Dichtspalte der Maschine austretende Treibflüssig- keit aufnimmt. B. Fahrzeugantrieb nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Um fangskraft von den Wandungen des Arbeitsraumes auf den Hüllkörper symmetrisch verteilte Abstütz- stellen vorhanden sind. 9.
    Fahrzeugantrieb nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass an den Abstützstellen ela stische Zwischenlagen vorhanden sind. 10. Fahrzeugantrieb nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass der Hüllkörper zur Auf nahme der Stützkräfte des Fahrzeugrades mit Lager stellen gegen die Radachse versehen ist. 11. Fahrzeugantrieb nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Leitung des Flüssig keitsstromes einer Drehkolbenmaschine mit einer drosselnden Einrichtung versehen ist, die den Flüs sigkeitsstrom beim Überschreiten eines Höchstwertes der Strommenge selbsttätig drosselt.
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