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Stufenloses Getriebe
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sches Getriebe, d. h. auf eine Vorrichtung, durch deren Wirkungsweise das einer Kraftquelle zu
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keit dieser Kraftquelle derart angepasst wird, dass eine von aussen her zu betätigende Schaltung nicht erforderlich ist.
Gemäss der Erfindung geschieht dies durch ein Planetengetriebe, bei dem ein hülsenartiges Verbraucherrad, das z. B. die Energie an den Verbraucher abgibt, um ein darin befindliches An- tr : ebsf1ad, das. die Energie von einer Kraftmaschine aufnimmt, derart gedreht wird, dass sich das Kratft-Weg-Verhältnis der hinter dem Getriebe am Verbraucher zu leistenden Arbeit umso mehr zugunsten der Kraft ändert, je grösser der Widerstand des Verbrauchers ist. In dem einen Extremfall, wenn der Widerstand des Verbrauchers sehr gross ist, ist die Winkelgeschwindigkeit des Verbraucherrades erheblich kleiner als die des Antriebsrades, in dem andern Extremfall, wenn der Widerstand des Verbrauchers sehr klein ist, ist die Winkelgeschwindigkeit des Verbraucherrades der des Antriebsrades gleich.
Im einzelnen handelt es sich um ein automatsches Getriebe, bei dem von einer Antriebswelle über ein Zahnrad mittels einer in einem Zwischengehäuse gelagerten geraden Anzahl von hintereinander arbeitenden Zwischenwellen eine zweckmässig trommelartige Abtriebswelle kraftschlüssig verbindbar ist oder umgekehrt.
Bei diesem Getriebe ist eine solche Einregulierung des Kraftschlusses vorgesehen, idass die Winkelgeschwindigkeit von An- und Abtriebswelle sowie Zwischengehäuse oberhalb eines einstellbaren Minimums einander gleich und unabhängig von der Belastung der Âl1beitswelle sind, während unterhalb dieses einstellbaren Wertes bei steigender Belastung der Abtriebswelle die Winkelgeschwindigkeit des Zwischengehäuses unter mechanischem oder elektromagnetischem Schlupf immer mehr hinter der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle zurückbleibt bis zum Stillstand mit einsetzender rückläufiger Tendenz.
Bei der hier dargestellten und beschriebenen Anordnung wird eine Flüssigkeit, z. B. öl, durch ineinandergreifende Zahnräder von der Aussenseite des Zwischengehäuses in sein Inneres gedrückt oder umgekehrt. An der Stirnseite des Zwischengehäuses ist eine in ihrem Durchlasswiderstand regulierbare öffnung vorgesehen, durch deren unterschiedlichen Durchlasswiderstand das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zwischen 1 : 0 und 1 : 1 reguliert wird.
Die Strömung des öles steht dabei unter einem starken Druck und wird besonders an der re- gulierbaren Öffnung zu einer starken Turbulenz gebracht, wenn das aus der öffnung ausströmende 01 in das ausserhalb des Zwischengehäuses befindliche öl hineingespritzt wird. Diese Turbu-
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auf ein Minimum reduziert wird.
Gemäss der Erfindung sind Schaufeln vorgesehen, um die ausserhalb des Zwischengehäuses umlaufende Flüssigkeitsmenge in eine relativ zum Aussengehäuse und/oder zum Zwischengehäuse unabhängige Bewegung zu versetzen. Dadurch wird es möglich, dass der in diese Flüssigkeits- menge hineingespritzte ölstrahl urud die umlaufende Flüssigkeitsmenge in ihrer gegenseitigen Bewegung mit geringer oder sogar ohne Turbulenz miteinander vereinigt werden können. Die Turbulenz wird insbesondere dadurch wesentlich vermindert, dass die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit als Flüssigkeitsstrahl mit der gleichen oder annähernd gleichen in der umlaufenden Flüssigkeitsmenge bereits vorhandenen Richtung in diese Flüssigkeitsmenge eingeschossen wird.
Eine noch weitere Verminderung der Turbulenz lässt sich dadurch erzielen, dass der Flüssigkeitsstrahl mit der gleichen oder annähernd gleichen in der umlaufenden Flüssigkeitsmenge bereits vorhandenen Geschwindigkeit in diese eingeschossen wird.
Zum Einschiessen des Flüssigkeitsstrahles hat sich eine Strahldüse als besonders geeignet erwiesen. Die Grösse der Strahldüse kann variabel sein, um die Menge und Geschwindigkeit der einzuschiessenden Flüssigkeit ändern zu können.
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Der zu der Strahldüse geführte Flüssigkeitsstrom kann auf der Ansaug-und/oder Ausstosssei-
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mungswiderstandes mittels Ventilen von mehreren gleichzeitig unabhängig voneinander wirkenden Regelorganen gesteuert werden.
Dabei kann der Strömungswiderstand durch die Winkelgeschwindigkeit des Zwischengehäuses, aus dessen Innenraum die Flüssigkeit'herausgeschossen wird, sowie durch den Flüssigkeitsdruck von einem Maximum bis zu einem mittleren Wert des Strömungswiderstandes reguliert werden, bis der Drehungssinn des Zwischengehäuses seine normale Vorwärtsdrehrichtung hat. Der Strömungswiderstand kann auch durch die Winkelgeschwindigkeit des Zwischengehäuses, aus dessen Innenraum die Flüssigkeit herausgeschossen wird, und durch die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle oder einer andern im Getriebe umlaufenden Welle reguliert werden.
Um die einzuschiessende Flüssigkeit möglichst in die Richtung der umlaufenden Flüssigkeitsmen-
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fende Flüssigkeit eine in der Nähe des Zusammenflusses beider Flüssigkeitsströme liegende zu dem umlaufenden Flüssigkeitsstrom annähernd parallele Wand dienen. Die Grösse der vor der Wand liegenden Durchlassöffnung kann dabei variabel sein.
Das Zwischengehäuse kann sich in einer Gehäusetrommel befinden, die durch das Zwischengehäuse selbst oder durch die Antriebswelle bewegt wird. Die Gehäusetrommel kann dabei im Inneren mit schaufelartigen Flächen versehen sein.
Zwischen der Ansaugseite der Pumpe und der Aussenseite des Zwischengehäuses kann ein Verbindungskanal liegen, in dem sich gegebenenfalls ein vorzugsweise doppelseitig wirkendes Ventil befindet.
Bei Verwendung einer Rücklaufsperre und eintretender rückläufiger Tendenz des Zwischengehäuses können durch ein an ihm befestigtes und auf die Rückläufigkeit ansprechendes Organ, z. B. durch eine Nase, Ventile oder andere Teile des Getriebes gesteuert werden. Insbesondere kann bei eintretender rückläufiger Tendenz des Zwischengehäuses durch ein an ihm befestigtes und auf die Rückläufigkeit ansprechendes Organ, z. B. durch eine Nase, der Strömungswiderstand der Flüssigkeit von einem Mittelwert bis zu einem Minimum steuerbar sein. Zu diesem Zweck kann die Stellung eines Fliehkraftreglers bei eintretender rückläufiger Tendenz des Zwischengehäuses durch ein Glied beeinflusst werden, das den Fliehkraftregler unabhängig von der Wirkung der Fliehkraft steuert, z.
B. dadurch, dass vom Zwischengehäuse zusammen mit dem Fliehkraftregler ein Ring mitgeführt wird, der bei rückläufiger Tendenz des Zwischengehäuses über eine in eine Kerbe eingreifende Nase die Stellung
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des Fliehkraftreglers beeinflusst.regelung kann dabei mittels in Führungen gleitender Kugeln, Rollen, Kugel- oder Perlenschnüre, Ketten, Kabel oder anderer flexibler Gegenstände, z. B. Stränge, Bänder oder in gummiartigen Kunststoffen ei ngeschlossener Flüssigkeiten erfol- gen.
Wenn ein im Flüssigkeitsstrom liegendes Schiebeventil durch die Fliehkraft von Kugeln gesteuert wird, der eine Feder entgegenwirkt, so können die Kugeln sich aus einem Rohrteil mit radialer Komponente hintereinanderliegend bis in
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Rohrteil erstrecken. Dabei ist es zweckmässig, den Ausdehnungskoeffizienten und die Grösse der Kugeln usw. im Verhältnis zur lichten Weite des Flüssigkeitskanales so abzustimmen, dass eine Kompensation der Viscositätsänderung bei Temperaturänderung erzielt wird. Insbesondere kann das Material der Kugeln gegenüber dem Werkstoff, aus dem die Wände des Flüssigkeltskanales bestehen, einen ins Gewicht fallenden grösseren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
An dem Durchlasswiderstand steht also die Strömung unter dem Einfluss einer Fliehkraftregelung, die den Durchlasswiderstand um so mehr vergrössert, je grösser'die Umlaufgeschwindigkeit des Zwischengehäuses ist. Da dies nicht immer ausreicht, z. B. wenn man das Getriebe für Fahrzeuge benutzt, wird der Durchlasswiderstand nicht nur als Funktion der Umlaufgeschwindigkeit des Zwischengehäuses, sondern gleichzeitig als Funktion des statischen und/oder dynamischen Öldruckes reguliert.
Die Stabilisierungsbremse soll der Gefahr begegnen, dass plötzliche Erschütterungen oder sonstige momentane Einwirkungen Einfluss auf das Regulierventil und damit auf seinen Durehlasswi- derstand nehmen können. Sie bewirkt, dass solche Momentaneinwirkungen auf den Durchlasswiderstand praktisch ohne Einfluss bleiben.
Der Überströmkanal kann bei Bedarf geschlossen oder geöffnet werden.
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der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend beschrieben, ohne dass die Erfindung je-
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soll. Fig. 1 zeigt die Lage und Anordnung der verschiedenen zu der Vorrichtung gehörigen Räder, Fig. 2 zeigt den Mechanismus, der das KraftWeg-Verhältnis steuert und der den Rückwärtslauf des Mechanismus verhindert, sowie auch den Schlupfwitdersrand von einem mittleren Wert bis
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durch das Getriebe in einer Ebene A-B (Fig. 1) parallel zur Antriebswelle, Fig. 4 zeigt das Getriebe von der Stirnseite, Fig. 5 im Querschnitt G-H durch Fig. 4, Fig. 6 eine Möglichkeit der Doppelregulierung des Durchlasswiderstandes durch zwei voneinander unabhängige Variable, wie z.
B. durch die Umlaufgeschwindigkeit der Antriebswelle und durch den Öldruck, Fig. 7
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eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes.
In einem trommelartigen Gehäuse 1 von kreisförmigem Querschnitt, das innen mit einer Verzahnung 2 versehen ist, sitzt zentrisch, mit der Antriebswelle 3 verbunden, ein Zahnrad 4. Die Welle 3 kann als Steckwelle ausgebildet sein und ist in den Stirnflächen des Gehäuses 1 gelagert, die das Gehäuse nach aussen hin öldicht abschlie- ssen. Das Zahnrad 4 dient als Antriebsrad, das Gehäuse 1 als Abtriebsrad.
Innerhalb des Gehäuses 1 befindet sich ein Zwischengehäuse 5 beliebiger Form-in der Fi-
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gezeichnet-das auf der Antriebswelle 3 drehbar gelagert ist. Auch dieses Gehäuse ist an seinen Stirnseiten öldicht abgeschlossen. In den Stirnseiten des Gehäuses 5 sind die Wellen 6 und 7
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der an der Stelle 10 im Eingriff stehen. Ausserdem steht das eine der beiden Zahnräder, z. B. das Zahnrad 8, mit'dem Zahnrad 4, und das andere der beiden Zahnräder, das Zahnrad 9, mit der Innenverzahnung 2 der Gehäusetrommel 1 im Eingriff.
Die Zahnräder 8 und 9 erstrecken sich über die ganze innere lichte Länge des Gehäuses 5 und schliessen an den Stirnseiten öldicht an. Das Gehäuse 5 hat an der Stelle 11 eine Ausnehmung, deren eine Kante 12 sich öldicht an die Zähne des Zahnrades 8 und, deren andere Kante 13 öldicht an die Zähne des Zahnrades 9 anschliesst. Innerhalb der Ausnehmung 11 befindet sich die Eingriffsstelle der Zahnräder 8 und 9.
Innerhalb des Gehäuses 5 befindet sich also eine Kammer 14, die öldicht gegen die Kammer 15 abgeschlossen ist, die sich zwischen den Gehäusen 5 und 1 befindet und die nach aussen hin ebenfalls öldicht abgeschlossen ist. Die Kammern 14 und 15 stehen nur über die Zahnräder 8 und 9 in Verbindung, deren Zähne jedoch, falls sie stillstehen, die Stossstellen 10, 12 und 13 öldicht abschliessen.
Sind die Kammern 14 und 15 mit Luft gefüllt und dreht man bei festgehaltenem Gehäuse 1 die Welle 3 entgegen der Uhrzeigerrichtung, so drehen sich die Zahnräder 8 und 9 in der Richtung der eingezeichneten Pfeile, d. h. das Zahnrad 9 wandert mitsamt der Trommel 5, anderen Stirnfläche es gelagert ist, und mitsamt dem Zahnrad 8, das in der gleichen Stirnfläche gelagert ist, im Uhrzeigersinne herum. Die Umlaufgeschwindigkeit ist dabei proportional der Drehgeschwindigkeit der Welle 3 und dem Verhältnis der Radien der Zahnräder 4 und 2.
Sobald jedoch die beiden Kammern 14 und mit öl gefüllt sind oder mit einer andern, für
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vorher erwähnten Abdichtungen ausreichend sind, wird an den Stellen 12 und 13 durch Zahnlücken der Zahnräder, öl aus-der Kammer 15 in die Kammer 14 hereingeführt. An der gegenseitigen Stossstelle 10 der beiden Zahnräder 8 und 9 wird jedoch kein oder fast kein 01 aus der Kammer 14 herausbefördert. In der Kammer 14 entsteht also ein Druck, der dem weiteren Hineinpressen von Öl entgegenwirkt und somit die weitere Drehung der Zahnräder 8 und 9 verhindert. Die Zahnräder 8 und 9 stellen jetzt also eine starre Verbindung zwischen dem Zahnrad 4 und dem
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Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung zu drehen versucht, wie die Welle 3.
Dies ist die Stellung und die Wirkung des Getriebes für den Fall, dass der äussere Widerstand an dem Gehäuse 1 bei einer bestimmten Minimalgeschwindigkeit eine gewisse Grenze unterschreitet, wie z. B. bei einem in Fahrt befindlichen
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den Kammern 14 und 15 in einer kontrollierbaren Weise zu ermöglichen. Verbindet man die Kammern 14 und 15 durch eine Öffnung im Gehäuse 5, durch die das 01, das die Zahnräder 8 und 9 in die Kammer 14 gedrückt haben, wieder in die Kammer 15 zurückfliessen kann, so bewegen sich die Zahnräder 8 und 9 praktisch widerstandslos, wenn die Öffnung gross genug ist.
In diesem Fall steht bei Drehung der Antriebswelle 3 die Trommel 1 schon bei geringem äusseren Widerstand still und die Übersetzung ist 1 : o.
Jeden Zwischenwert, der Übersetzung kann man dadurch erreichen, dass man die Grösse der Durchflussöffnung regulierbar ausbildet. Die Regulierung kann man von Hand aus oder auch automatisch vornehmen.
Für die Handregulierung kann man an der Stirnseite der Trommel 5 eine Öffnung vorsehen zusammen mit einem die Grösse der Öffnung regulierenden Schieber, der sich synchron mit der Trommel 5 dreht und z. B. mittels einer Drehkuppelung von aussen her einstellbar ist. Bei ge-
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setzung 1 : 1, bei ganz freigegebener Öffnung , die Übersetzung 1 : 0 und bei den Zwischensteilungen des Schiebers die entsprechenden dazwischenliegenden Werte.
In vielen Fällen ist jedoch eine automatische Regulierung des übersetzungsverhältnisses erwünscht. Dafür muss man eine Vorrichtung vorsehen, die die Grösse der Öffnung automatisch reguliert, z. B. unter Benutzung der Fliehkraft.
Fig. 2 stellt eine solche Regulierungsvorrichtung dar. In einer Stirnseite 16 der Trommel 5 befindet sich eine beispielsweise längliche Off- nung 17 (siehe auch Fig. 3). Ebenfalls auf der Stirnseite 16 ist um eine Achse 18 ein Fliehkraftpendel 19 schwenkbar, das durch eine oder mehrere Druck- bzw. Zugfedern in einer bestimmten Ruhelage gehalten wird. In Fig. 2 ist eine Druck-
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bei einer mittleren Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel 5 ein solcher Teil der öffnung 17
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Wenn nun von diesem Mittelwert aus die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel 5 grösser wird, so bedeutet das, dass die Antriebsachse 3 noch einen Drehmomentüberschuss hat, der nicht auf die Gehäusetrommel 1 übertragen wird.
Durch die grösser werdende Geschwindigkeit der Trommel 5 wird das Fliehkraftpendel 19 nach aussen geschwenkt und deckt das Loch 17 mehr zu, so dass der ölfluss aus der Kammer 14 in die Kammer 15 vermindert wird. Die Zahnräder 8 und 9 erleiden dadurch eine Bremsung, so dass ihr Schlupf zwischen den Zahnrädern 4 und 2 geringer wird, wodurch wiederum die Winkelgeschwindigkeit der Gehäusetrommel 1 sich der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 3 mehr annähert, d. h. die Drehzahl des Verbraucherrades 1 nimmt zu.
Solange an der Antriebsachse ein Drehmoment- überschuss vorhanden ist, wird der Fliehkrafthebel 19 weiter nach aussen geschwenkt, bis die
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Winkelgeschwindigkeit der Gehäusetrommel die gleiche wie die der Antriebsachse 3, wie es vorher beschrieben wurde.
Wird die Gehäusetrommel 1 nun stärker belastet, so sinkt bei gleichbleibender Antriebskraft ihre Winkelgeschwindigkeit. Dadurch wird auch die Zentrifugalkraft am Pendel 19 geringer, es wird von der Zugfeder 21 zu seiner Ruhelage
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frei, so dass das 01 wieder zirkulieren kann, um das übersetzungsverhältnis zu vermindern, bis die Drehzahl des Abtriebsrades sich dem von der Antriebsachse abgebbaren Drehmoment angeglichen hat.
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verhältnis ein, das der Antriebsachse die maximal mögliche Leistung entzieht, deren Grösse man
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Pendels 19 und der Federn 20 und 21 sowie deren Ruhelage einrichten kann.
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rades 1 die Winkelgeschwindigkeit des Zwischengehäuses 5 immer geringer, weil dieses ja mit grö- sser werdender Öffnung 17 sich immer schneller relativ zum Gehäuese 1 rückläufig dreht.
Bei einer bestimmten Belastung, deren Grösse von der Dimensionierung der Einzelteile abhängig ist, wird die Winkelgeschwindigkeit der Rückläufigkeit des Zwischengehäuses 5 relativ zum Ver-
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keit des Vortriebs des Verbrauchergehäuses 1, d. h. das Zwischengehäuse 5 steht in diesem Zustand relativ zum Raum bzw.
zum Rahmen oder Gestell der Maschine still, während das Verbrau-
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mit die Öffnung 17 vollends frei, so dass das 01 zwischen den Kammern 14 und 15 praktisch ungehindert strömen kann, was eine praktisch wi- c derstandslose Drehung der Zahnwalzen 8 und 9 und damit eine praktisch widerstandslose Kraft- übertragung zwischen der Antriebswelle 3 und der Verbrauchertrommel 1 mit der Übersetzung zur Folge hat, die dem Verhältnis ihrer Radien entspricht.
Wird die äussere'Belastung dann geringer, so verliert sich die rückwärtsdrehende Tendenz der Trommel 5, das Pendel 19 kommt durch den Druck der Feder 20 wieder in seine Normalstellung und die Klemmung durch die Walzen 25 hört auf. Bei noch weiter verminderter äusserer Belastung beginnt sich die Trommel 5 wieder in Pfeilrichtung zu drehen, wie es bereits vorher beschrieben wurde.
Das erfindungsgemässe Getriebe stellt also automatisch den Wert des Übersetzungsverhältnisses her, entsprechend der äusseren Belastung, ange-
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ger Belastung, kontinuierlich über alle Zwischenwerte bis zu einem Übersetzungsverhältnis, das bei stillstehender Trommel 5 proportional den Radien der antreibenden Welle 3 zur angetriebenen Welle 1 ist.
Darüber hinaus arbeitet das Getriebe bei sehr starker äusserer Belastung vom Augenblick des Stillstandes der Trommel 5 ab mit weiter abnehmendem Olwiderstand bis zur praktisch widerstandsfreien ölströmung und bis dabei der Motor allmählich zum Stillstand kommt. In diesem Fall ist der Wirkungsgrad des Getriebes praktisch auf loose gestiegen.
Da der die Pumpe verlassende Olstrom eine gewisse kinetische Energie enthält, kann man im Bedarfsfall den Olstrom zwischen den Kammern 14 und 15 so lenken, dass die ihm innewohnende kinetische Energie entweder direkt nutzbringend verwertet, z. B. in Bewegungsenergie des Getriebes umgewandelt wird, oder, falls sie sich in Wärme umsetzt, kann man die Wärmeenergie durch Abkühlung verwerten.
An Stelle des Dlschlupfes kann man auch einen elektromagnetischen Schlupf anwenden, indem man mit oder ohne Olfüllung, z. B. auf der Innenseite der Tormmel 1, Elektromagnete befestigt und diesen auf der Aussenseite der Trommel 5 andere Elektromagnete gegenüberstellt, wobei eine Gruppe der Elektromagnete verschiebbar angeordnet ist. Diese Verschiebung kann man ebenfalls z. B. mit einem Fliehkraftregler steuern, wodurch dann der elektromagnetische Schlupf geändert und dabei ein gewisser Teil der Antrielbsenergie in elektrischen Strom umgesetzt wird, den man genau so wie die dem'01 innewohnende kinetische Energie nutzbringend anwenden kann, z. B. als zusätzliche Antriebskraft, indem man die kinetische Energie der Motor- oder Antriebswelle direkt oder indirekt wieder zuführt.
Gemäss einem andern Ausführungsbeispiel ist auf der Antriebswelle 33 (Fig. 5) eine Kupplungsscheibe 34 nicht verdrehbar befestigt, der eine Gegenscheibe 35 gegenüberliegt. Diese ist mit einer Hohlwelle 36 fest verbunden, auf der wiederum ein Zahnrad 37 fest angebracht ist. Dieses steht im Eingriff mit dem Zahnrad 38 (s. auch Fig. 4), das durch eine. kleine Welle 39 mit dem Zahnrad 40 fest verbunden ist, das seinerseits in
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feste Verbindung mit, dem Abtriebsrad 43 hat.
Die Zahnräder 37 und 38 liegen in dem Zwischengehäuse 44, das seinerseits wieder mit einem Zwischenraum 45 (Fig. 4) in das Aussengehäuse 46 eingebettet ist. Die Zähne der Zahnräder 37 und 38 sind möglichst dicht in die Wände 47, 48 und 49 des Gehäuses 44 eingebettet, so dass zwischen den Zahnrädern und den Gehäusewänden möglichst kein 01 hindurchfliessen kann.
Drehen sich nun die Zahnräder 37 und 38 in der Richtung der in Fig. 4 eingezeichneten Pfeile, so fördern die Zähne des Zahnrades 38 an der Stelle 50 Öl aus dem Raum 45 in den Raum 51, der innerhalb des Zwischengehäuses 44 liegt. Es ist ersichtlich, dass ähnlich der vorhergehend beschriebenen Anordnung, die Drehung der Zahnräder 37 und 38 blockiert wird, solange das 01 aus dem Raum 51 nicht heraustreten kann. Die übersetzung des Getriebes ist dann 1 : 1.
Der Auslass 52 aus dem Raum 51 führt nun über ein doppelt gesteuertes Ventil, z. B. ein Ventilrohr 53, in den Zwischenraum 45, wodurch der Olstromkreis geschlossen ist.
An der Stelle, wo das öl in, den Zwischenraum
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den Zwischenraum 45 in die tangentielle Richtung umleitet. Wenn sich nun das Zwischengehäuse entsprechend der Anordnung in Fig. 1, 2,3 in der durch den Pfeil 56 markierten Richtung dreht, hat der in dem Zwischenraum 45 befindli- che Olstrom relativ zu dem Gehäuse 44 die Richtung des Pfeiles 57. Der aus der Kammer 51 aus-
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reits in dem Zwischenraum 45 befindlichen 01- strom an, ohne dass eine wesentliche Turbulenz eintritt. Der Energieverlust durch die innere Reibung ist also sehr klein und kann auf ein Minimum reduziert werden, wenn durch die Grösse der Durchlassöffnung 55 die Geschwindigkeit der Olstrome einander angeglichen wird.
Die Doppelsteuerung des Ventils kann man auf die verschiedenste Weise vornehmen. Als günstig hat sich die Anordnung erwiesen, bei der man ein Ventilrohr benutzt, durch das der Olstrom hindurchtritt, den man dann sowohl am Einlauf wie auch am Auslauf des Ventilrohres als auch an beiden Stellen steuern kann. In Fig. 6 ist als Beispiel die Möglichkeit dargestellt, bei der der
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ölstrom sowohl am Einlauf wie auch am Auslauf gesteuert wird.
Das Rohr 53 ist in dem Zwischengehäuse 44 (siehe Fig. 4 und 6), drehbar gelagert. Dem Ausiass 52 aus dem Raum 51 steht der Einlass 58 in das Rohr gegenüber. Die Querschnitte der öffnungen 52 und 58 können an sich beliebig sein, sie können untereinander gleich oder verschiedenartig sein, sowohl in der Form als auch in der Grösse. Die Unterschiedlichkeit des Durchlasswiderstandes wird durch Verdrehen der öffnungen
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besonderesein, die Grösse des Durchlasswiderstandes in eine bestimmte funktionelle Abhängigkeit von dem Drehungswinkel zu bringen, z. B. lineare, quadratische oder logarithmische. Diese Abhängigkeit kann man in jedem Fall durch entsprechende Formung der Ein- und Auslassöffnung herstellen.
Die Winkeldrehung des Rohres 53 wird durch den Fliehkraftregler 59, 63 bewirkt, der je nach
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mehr oder weniger aus seiner Ruhestellung nach aussen gedrückt wird. Die Ruhestellung des Flieh- kraftpen, dels entspricht, wie in Fig. 1, 2,3 beschrieben, einem mittleren Durchlasswiderstand der Öffnungen 52 und 58 und wird in der ebenfalls in Fig. 1, 2,3 angegebenen Weise durch eine oder mehrere Zug- oder Druckfedern 60 (Fig. 4) in seiner Lage gehalten.
Um die Wirkung von kurzzeitigen Erschütterungen auszuschalten, die sich auf die Stellung des Fliehkraftpendels und damit auf den Durchlasswiderstand der Öffnungen 52 und 58 auswirken könnten, wird das Fliehkraftpendel mit einer Stabilisierungsbremse versehen. Diese kann aus einem kleinen Hebel 61 bestehen, der um die Achse 62 schwenkbar an dem Fliehkrafthebel 63 oder an dem Fliehkraftgewicht 59 befestigt ist und an seinem freien Ende eine kleine Kugel 64 trägt,, die mit nur geringem Spielraum in der Bohrung 65 verschiebbar ist. Da der ganze Raum, also auch die Bohrung 65 mit 01 gefüllt ist, kann die Kugel 64 und damit der Hebel 63 sich nur nach Überwindung des Widerstandes weiterbewegen, die beim Durchtritt des Öles zwischen Kugel und Schachtwand entsteht.
Man kann auch andere Arten der Bremsung für die Stabiliserungsbremse benutzen, wie durchbohrte Zylinder usw.
Die zweite von der ersten unabhängigen Regulierung des Durchlasswiderstandes des Röhrchens 53 wird durch den Öldruck gesteuert. Zu diesem Zweck ist in dem Röhrchen 53 eine Feder 66 vorgesehen, die an ihrem freien Ende einen unter der Wirkung des Öldruckes stehenden Kolben 67 trägt, der in dem Röhrchen 53 gleiten kann. Der Druck der Feder 66 wird so gewählt, dass der Kolben 67 in seiner Normallage, d. h. bei durchschnittlicher Höhe des Öldruckes, den Auslass 68 des Röhrchens 53 zum Teil überdeckt. Wird der Öldruck im Laufe des Betriebes höher, so drückt das 01 den Kolben entgegen dem Druck der Feder 66 von der Öffnung 68 fort, wodurch der Durchlasswiderstand sich vermindert.
Wird der Öldruck im Laufe des Betriebes geringer, so drückt die Feder 66 den Kolben 67 mehr in die
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man den Kolben auch vor der Einlassöffnung 58 arbeiten lassen.
Der Auslassöffnung 68 steht in der Wand des
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Diese kann sich entweder in der Rundung über einen solchen Teil der Wand erstrecken, die dem zugelassenen Drehungswinkel des Röhrchens 53 entspricht, so dass eine Drehung des Röhrchens 53 an dieser Stelle keine Widerstandsänderung her vorruft. Sie kann jedoch irgendeine andere Form haben, die bei der Drehung des Röhrchens 53 eine Widerstandsänderung erzeugt, wodurch dann bei einer Drehung des Röhrchens sich die Wi-
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einerseits sowie 68 und 69 anderseits addieren.
Während in dem abgebildeten Beispiel die Dop- pelsteuerung'des Olstromss an einem einzigen Element, nämlich dem Röhrchen 53 vorgenommen wird, kann man sie auch trennen und an zwei verschiedenen Stellen vornehmen, z. B. vor oder hinter dem durch Fliehkraft geregelten Ventil, insbesondere an der Einmündung 52 oder 55.
Wenn die Wände 48 und 49 (Fig. 4) sehr eng an die Zahnräder 37 und 38 anschliessen, könnte an der Stelle 70 ein Unterdruck entstehen, der zu Energieverlusten führt. Man kann ihn dadurch vermeiden, dass man von einer geeigneten Stelle des ölstromes, etwa aus dem Raum 45, einen Kanal 71 abzweigt, der in ein an der Stelle 72 befindliches, ein- oder doppelseitig wirkendes Ventil mündet, das nur dann 01 hindurchlässt, wenn ein bestimmter schädlicher Unterdruck entsteht. Ein solches Ventil kann auch für andere Zwecke nützlich sein, z. B., wenn bei eingeschalteter Kupplung der Motor vom Abtriebsrad des Getriebes her angeworfen werden soll, wobei ein Freilauf verhindert werden muss.
Die ganze Anordnung liegt öldicht In einem
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oder an dem Gehäuse 73 des Antriebsmotors befestigt sein kann. Man kann das Getriebe auch direkt in das Motorengehäuse einbauen.
Um für den Fall, dass das Gehäuse 46 nicht ganz mit öl gefüllt ist, beim Anlauf des Getriebes sofort das 01 durch seine kreisende Bewegung an die erforderlichen Stellen zu schaffen, kann man eine Trommel 75 (Fig. 5) gegebenenfalls mit schaufelradartigen Flächen 76 versehen, die z. B. mit einer der Hohlwellen 36 oder 42 fest verbun den ist und deshalb bei Anlauf des Getriebes sofort in Rotation gerät.
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cherung zur Verhinderung des Rücklaufes des Zwischengehäuses 44 durch das Rücklaufgesperre
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74, können so ausgestaltet sein, wie es für die Figuren 1-3 angegeben ist.
Durch das erfindungsgemässe Rücklaufgesperre oder ein anderes Rücklaufgesperre nach bekannter Ausführung (Widerlager, Bremsschuhe usw.)
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hatte.
Wird nun zur Steuerung der Drosselöffnung kein Fliehkraftpendel benutzt, sondern z. B. Ku- geln 85, wie in Fig. 7 dargestellt, dann ist es vorteilhaft, zwei Ventile 77 und 78 zur Regelung des Widerstandes für den Ulstrom zu benutzen. Das Schiebeventil 77 wird nach Fig. 7 durch die Fliehkraft von Kugeln gesteuert und seine maximale Durchlassöffnung entspricht dem vorbei beschriebenen mittleren Wert des gewünschten Olwiderstandes. Der Fliehkraft der Kugeln wirkt wieder eine Feder 86 entgegen, die zweckmässig in den überstromkanal 79 eingebettet ist. Das von der Pumpe geforderte 01 füllt den überstromkanal 79 vollkommen aus und findet auf seinem Wege zurück in das Aussengehäuse nur den Widerstand, der ihm von dem Ventil 77 und/oder 78 entgegengesetzt wird.
Wenn bei der Anordnung nach Fig. 7 die Rücklaufsperre in Tätigkeit gesetzt und deshalb der Sperring 74 festgehalten wird, dann werden durch eine kleine rückläufige Bewegung des Zwischengehäuses
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erörtert wurde, eine oder mehrere Federn, durch welche der Sperring mit dem Zwischengehäuse verbunden ist, gespannt und gleichzeitig oder wenig später wird durch die rückläufige Bewegung des Zwischengehäuses das Ventil 78 geöffnet, indem es gegen den auf dem Sperring zweckmässig angebrachten Hebel 80 gepresst wird.
Das Ventil 78 wird dabei so weit geöffnet, dass das Zwischengehäuse von dem Hebel 80 und/oder von einem oder mehreren Anschlägen festgehalten und die rückläufige Bewegung gestoppt wird, wobei das Ventil 78 so weit geöffnet wird, dass die Flüssigkeit (01) durch den Ü'berstromkana1 79 ohne jeden Widerstand in den Ansaugkanal 81 einströmen kann. Zugleich kann die rückläufige Bewegung des Zwischengehäuses dazu vorteilhaft benutzt werden, das Ventil 82 im Ansaugkanal 81 zu öffnen, wenn eine der Pfeilrichtung entge-
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öffnet werden. Die Fliehkraftregelung kann man auch durch Rollen oder andere lose Massenteile erreichen nach Massgabe durch Fig. 7. Wenn das Ventil 77 durch Fliehkraft nicht geschoben, sondern z.
B. gezogen werden soll, dann kann man von untereinander verbundenen Massentei-
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lenschnüren, Ketten usw., wie auch von flexiblen Strängen oder Bändern usw., insofern diese dann eine geeignete Führung besitzen, wie z. B. durch Einbettung in den Oberstromkanal 79 (Fig. 7).
Die Anordnung nach Fig. 7, die einen in einer Führung 79 gleitenden, Fliehkraftregler, z. B. Kugeln od. dgl., wie beschrieben, besitzt, hat noch , den zusätzlichen Vorteil, dass sie eine einfache Handhabe gibt, die durch die Motorwärme hervorgerufene Viskositätsveränderung der Arbeitflüssigkeit (01) zu steuern. Da das Schiebeventil 77 auf einen Durchlasswiderstand von einem mitt-
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Wert eingestellt ist,noch durch eine Ausdehnung bzw. Kontraktion der Schwung- und Ventilmasse geändert werden.
Eine Erwärmung des Getriebes bzw. des Fliehkraftreglers hat demnach eine Ausdehnung der Schwungkörper und des Ventiles und damit auch eine entsprechende Verkleinerung des Durchlassquerschnittes zur Folge und somit eine Erhöhung des Strömungswiderstandes, wodurch die durch die Erwärmung verminderte Viskosität der Arbeitsflüssigkeit und die gleichzeitige Verminderung des Strömungswiderstandes wieder aufgehoben wird.
In dem Kanal 90 befindet sich ein Ventil 91, das unter dem Druck einer Feder 92. dem aus diesem Kanal in das Aussengehäuse ausströmen-
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Ausführung des Gegendruckventils 91 entsprechend dem Gegendruckventil 67 (Fig. 6) wird die Wirkungsweise des Ventiles auch noch von der Fliehkraft abhängig gemacht, da die Masse des Ventils auf Grund der Fliehkraft der Federkraft entgegenwirkt.
Das erfindungsgemässe Getriebe kann man für alle Maschinen benutzen, bei denen eine variable Übersetzung gebraucht wird, so bei Kraftwagen, Motorrädern und Rollern, bei Schiffsmaschinen, bei stationären und beweglichen Arbeitsmaschinen usw.
Wie aus den bisherigen Ausführungen und aus den verschiedenen Zeichnungen hervorgeht, bezieht sich diese Erfindung nicht auf ein automat ; - sches Getriebe einer bestimmten Konstruktion und/oder Zusammenstellung von an sich bekannten mechanischen und/oder elektrischen Elemen-
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ten, sondern auf jede beliebige Kombination von mechanischen und/oder elektrischen Elementen, die in ihrer Wirkungsweise ein automatisches Ge- triebe darstellen, dessen Schlupf von einem Minimum bis zu einem mittleren Wert durch Fliehkraft oder von Hand aus und von einem mittle- ren Wert bis zum Maximum durch eine rückläufige Bewegung eines oder mehrerer Elemente gesteuert und/oder dessen Schlupfenergie dadurch nicht zum grössten Teil in Wärme verwandelt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stufenloses Getriebe, bei dem eine Flüssigkeit aus einer zwischen Aussengehäuse und Zwischengehäuse umlaufenden Flüssigkeitsmenge in den innerhalb des Zwischengehäuses liegenden Raum eingesaugt und daraus durch eine Zahnradpumpe, Kolbenpumpe od. dgl. wieder in den ausserhalb des Zwischengehäuses liegenden Raum zurückgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass Schaufeln (76) vorgesehen sind, um die ausserhalb des Zwischengehäuses (5, 44) umlaufende Flüssigkeits- menge in eine relativ zum Aussengehäuse (46) und/oder zum Zwischengehäuse (44) unabhängige Bewegung zu versetzen.