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Stufenloser Drehmoment- bzw. Drehzahlwandler.
Die Erfindung betrifft einen stufenlosen Drehmoment-bzw. DreLzallwandler, bei welchem die kontinuierliche Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen getriebener und treibender Welle durch ein regelbares Hilfsgetriebe erfolgt. Das Wesen der Erfindung besteht darin,. dass zwei mit dem
Antrieb und Abtrieb sowie miteinander gekuppelte dreigliedrige Zahnradumlaufgetriebe mittels eines
Drehrichtungsumkehrvorgeleges ein zweites Mal miteinander gekuppelt sind, wodurch das Getriebe in sich geschlossen ist und bewirkt wird, dass sich in einem bestimmten DrehzaHverhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb die Drehmomente im Inneren des Getriebes im Gleiel gewieLt Lalten, wobei zur stufenlosen Änderung dieses Drehzahlverhältnisses ein regelbares Hilfsgetriebe auf je ein Glied der beiden Zahnrad- umlaufgetriebe einwirkt.
Ein Getriebe nach der Erfindung ist in Fig. 1 im Längsschnitt veranschaulicht. Die Fig. 2 bis 4 zeigen Schemen des Getriebes in verschiedenen Betriebsfällen.
Mit 1 ist eine beliebige Antriebsmaschine bezeichnet, deren Welle 2 über die Stirnräder 3, 4'mit dem Seitenrad 4 eines Umlaufgetriebesatzes starr gekuppelt ist, zu welchem noch der Steg 5, dessen beide
Planetenräder 6,6'und das Glied 7 gehören. Dieses bildet das gemeinsame Verbindungsglied zwischen dem Getriebesatz 4, 5,6, 6'und einem zweiten Umlaufgetriebesatz, der noch aus den Gliedern 8, 9,9' und 10 besteht. Das Endglied 10 ist über ein mit ihm fest verbundenes Stirnrad 11 und ein Umkehrvor-
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auch der Steg 5 fix verbunden, wogegen der Steg 8 auf einer Hohlwelle 17 sitzt, welche die Abtriebswelle bildet. Die Vorgelegewelle 18 trägt an ihrem Ende ein Kegelrad 19, das über ein Kegelrad 20 mit einer genuteten Welle 21 gekuppelt ist.
Die Welle 21 trägt das verschiebbare Reibrad 22 eines Reibradgetriebes, dessen Teller 23 mit einem Stirnrad 24 fix verbunden ist, welches mit einem auf der Antriebswelle 2 auf- gekeilten Stirnrad 25 in Eingriff steht.
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jener der Vorgelegewelle 18 entspricht. Ausserdem sind die zweiten Planetenräder 6', 9'weggelassen.
Ferner ist die Drehzahl des Seitenrades 4 mit a, des Steges 5 mit b, des Doppelseitenrades mit c, des
Steges 8 mit d und des Seitenrades 10 mit e bezeichnet.
Es sei nun zunächst angenommen, dass das Reibrad 22 im Drehpunkt des Reibtellers eingestellt ist (Fig. 2). In diesem Falle wird die durch den Motor 1 in der Pfeilriehtung angetriebene Welle 2 durch das Zahnrad 25, den Reibteller 24 und durch das Zahnrad 3 das Zahnrad 4'und das mit diesem fix ver- bundene Seitenrad 4 in der Pfeilrichtung in Drehung versetzen. Hiebei bleibt das Reibrad 22 stillstehen und blockiert über das Vorgelege 21, 20, 19, 18, 14, 16, 15 den Steg 5 und über das Umkehrvorgelege 13 sowie über die Räder 12, 11 das Seitenrad 10.
Es wird demnach durch das Seitenrad 4 vermittels des
Planetenrades 6 das Doppelseitenrad 7 und durch dieses vermittels des Planetenrades 9 der Steg 8 bzw. die Abtriebswelle 17 in der Richtung des Pfeiles angetrieben.
Treibt nun in diesem Falle der Motor 1 das Seitenrad 4 mit der Drehzahl a an, so wird, da die
Drehzahl b des Gliedes 5 Null ist, die Drehzahl c des Doppelseitenrades gleich der Drehzahl a und die
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Wird nun das Reibrad 22 aus dem Drehpunkt des Reibtellers herausverschoben (Fig. 3), so erhält es einen Antrieb und setzt über das Vorgelege 21, 20, 19, 18, 14, 16, 15 den Steg 5 und über die Glieder 13, 12, 11 das Seitenrad 10 in der Pfeilrichtung in Drehung.
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Das Getriebe übersetzt also im Verhältnis 3 : 1. Bei diesem Betriebsfall halten sich die durch die Glieder 5 und 10 auf die Vorgelegewelle 18 übertragenen Drehmomente über das Umkehrvorgelege 13
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tragen braucht.
Soll bei laufendem Antriebsmotor 1 die Abtriebswelle 17 stillstehen, so muss das Reibrad 22 so weit nach aussen verschoben werden, bis es selbst die Drehzahl des Reibtellers 23, d. i. die Drehzahl a des
Seitenrades 4, annimmt. Dies erfolgt dann, wenn das Reibrad 22 auf einem Laufkreis des Reibtellers 23 sich abwälzt, dessen Durchmesser dem des Reibrades 22 entspricht (Fig. 4). Es wird daher der Steg 5 mit der Drehzahl a des Seitenrades 4 in der Pfeilrichtung umlaufen. Demzufolge wird die Drehzahl c des Doppelseitenrades 7 einen Wert erhalten, welcher gleich ist der doppelten Drehzahl (b) vom Steg 5, vermindert um die einfache Drehzahl (a) des Seitenrades 4 ; es ist also c = 2 b-a und, da b = a, wird c = 2 a-a = a sein. Das Doppelseitenrad 7 lauft daher mit der gleichen Drehzahl, wie das Seitenrad 4.
Da nun das Seitenrad 10 die gleiche Drehzahl wie das Reibrad 22 hat und mit der gleichen Drehzahl wie das Doppelseitenrad 7, jedoch im entgegengesetzten Drehsinne wie dieses, lauft, bleibt der Steg 8 und mithin die Antriebswelle 17 stillstehen.
Die Drehrichtungsumkehr des Abtriebes erfolgt bei vorliegendem Getriebe nicht durch Verstellen des Reibrades 22 von der einen Reibtellerhälfte auf die andere, sondern durch eine grössere Verstellung des Reibrades gegen den Tellerrand (Fig. 4strichliert), u. zw. in dem Masse, bis die Drehzahl des Reibrades 22 und mithin des Steges 5 die Drehzahl des Seitenrades 4'so weit übersteigt, dass das Doppelseitenrad 7 in der in Fig. 4 zum Ausdruck gebrachten Drehrichtung rotiert. Hiebei ist die Drehzahl c = 2 b-a, also auf jeden Fall grösser als die Drehzahl e des Seitenrades 10, welche in diesem Falle gleich der des Reibrades 22 ist.
Da nun, wie ebenfalls auch aus Fig. 4 entnommen werden kann, die Glieder 7 und 10 nach entgegengesetzter Richtung rotieren, wird der Steg 8 im Sinne des rascher umlaufenden Gliedes, d. i. des Doppelseitenrades 7 (strichlierter Pfeil), also der Welle 2 entgegengesetzt, sich drehen.
Damit die Einstellung des Reibrades 22 den jeweiligen Abtriebsverhältnisse entsprechend selbsttätig erfolgt, ist an der Abtriebswelle 17 ein Fliehkraftregler 26 angeordnet, welcher vermittels eines Hebelgestänges 27, 28, 29, 30, 31, 32 das Reibrad auf der Reibscheibe 24 verstellt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stufenloser Drehmoment-bzw. Drehzahlwandler, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mit dem Antrieb und Abtrieb sowie miteinander gekuppelte dreigliederige Zahnradumlaufgetriebe durch ein Drehrichtungsumkehrvorgelege ein zweites Mal miteinander gekuppelt sind, wodurch das Getriebe in sich geschlossen ist und bewirkt wird, dass sich in einem bestimmten Drehzahlverhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb die Drehmomente im Innern des Getriebes (an dem Drehrichtungsumkehrvorgelege) im Gleichgewicht halten, wobei zur stufenlosen Änderung dieses Drehzahlverhältnisses ein regelbares Hilfsgetriebe auf je ein Glied der beiden Zahnradumlaufgetriebe einwirkt.
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