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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kraftübertragung mittels zwischen ineinandergreifenden Zähnen erzeugter magnetischer Kraftlinien. Das Wesen der Erfindung liegt darin, dass die Zähne einem Stirnradgetriebe angehören. Besondere Auaführungsformen des Erfindung- gegenstandes bestehen darin, dass durch Verwendung besonderer Hilfsmittel der Luftspalt zwischen
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gemacht ist.
Es sind zwar bereits Getriebe bekannt geworden, bei denen die Nocken oder Zähne des auf der treibenden Welle sitzenden Rades mittels magnetischer Kraftlinien auf die Nocken oder Zähne des auf der getriebenen Welle sitzenden Rades einwirken. Bei einzelnen dieser Getriebe greifen aber die Nocken nicht ineinander, d. h. es greift nicht ein Nocken des einen Rades in die von zwei Nock'-n des getriebenen Rades gebildete Lücke ein. Vielmehr sind dort die zusammenarbeitenden
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einander vorbeigleiten können. Es erfolgt also keine zwangläufige Bewegungsübertragung. Das bringt eine gewisse Unsicherheit in den Betrieb hinein, die insbesondere bei grosser Umfangskraft t) tler bei stark schwankendem Betrieb gefährlich werden kann.
Dieser Ubelstand tritt nicht auf bei denjenigen der bisher bekannt gewordenen Stirnradgetriebe, deren Zähne ineinandergreifen, uhne jedoch magnetisch aufeinander einzuwirken. Dort schieben die Zähne des treibenden Rades (hejenigen des getriebenen Rades auf rein mechanische Art vor sich her und es könnte eine Verschiedenheit in der Umfangsge. (. hwindigkeit erst in dem äussersten Fall auftreten, da die Zähne des einen Rades brechen.
Diesen allgemein gebräuchlichen Zahnradgetrieben haftet aber be- kamitlich der grosse Übelstand an, dass die zusammenarbeitenden Zahnssanken aufeinander gleiten, s euh gegenseitig rasch abnutzen und selbst bei noch so genauer Werkstattausführung unruhigen und mit Lärm behafteten Gang ergeben, insbesondere dann, wenn es sich darum handelt, grosse Kräfte bei grossen Geschwindigkeiten zu übertragen. Ein starkes Gleiten und die mit ihm ver- bundenen Verluste durch Reibung treten insbesondere in Schneckengetrieben auf.
Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die Gleitverluste in solchen Schneckengetrieben dadurch zu vermindern, dass man die miteinander arbeitenden Zähne nicht nur mittels reinen Schubes auf mechanische Weise, sondern zugleich auch oder ausschliesslich mittels magnetischen Zuges aufeinander einwirken lässt. Um den Betrag des magnetischen Zuges sollte sich der mechanische Schub und damit die Reibung verkleinern. Dabei wurde aber übersehen, dass die Schraubenzähne der Schnecke die magnetischen Kraftlinien nahezu in senkrechter Richtung schnieden, wodurch für die Kraftübertragung nutzlose elektrische Ströme erzeugt werden.
Der hiedurch bedingte Verlust an Energie kann ebenso gross, wenn nicht grösser ausfallen, als der Reibungsverlust der gewöhnlichen rein mechanisch arbeitenden Schneckengetriebe, so dass diesen gegenüber kein Gewinn erzielt wird.
Die Einrichtung zur Kraftübertragung, welche Gegenstand vorliegender Erfindung ist, Vt'romgt die Vorteile der im vorstehenden gekennzeichneten, bisher bekannt gewordenen Kraftubertragungseinrichtungen, ohne mit deren Mängeln behaftet zu sein. Sie kann am besten an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erklärt werden :
Fig. 1 zeigt schematisch cm ganzes Getriebe samt Magnetisierungsvorrichtung.
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gebildet sein, dass es sich an der Kraftübertragung beteiligen kann, wenigstens in dem Fall, wenn die magnetischen Kraftlinien auableiben sollten. In der Regel soll es aber an der Kraftübertragung keinen wesentlichen Anteil nehmen.
Von dem bekannten Schneckengetriebe, welches ebenfalls mittels magnetischer Kraftlinien wirkt, unterscheidet sich das beschriebene Stirnradgetriebe dadurch, dass die Bewegungsrichtung der treibenden Zähne sowohl wie die Richtung der magnetischen Kraftlinien in die gemeinsame Prosslebene fallen. Welche in der Zeichnung in den Fig. 6 und 7 zugleich die Zeichnungsebene ist. Bei jenem Schneckengetriebe dagegen ist die Bewegungsrichtung der treibenden Zähne nahezu senkrecht zur Profil- bzw. Zeichnungsebene gerichtet, während die Richtung der magnetischen Kraftlinien von dieser Ebene nur wenig abweicht. Dort verläuft die Bewegung der treibenden Schneckenzahne beim Eingriff nahezu senkrecht zum Kraftlinienstrom und dies erzeugt eben die schädlichen Induktionsströme (Wirbelströme).
Nun kann durch besondere Hilfsvorrichtungen der magnetische Kraftlinienstrom und damit der nutzbare magnetische Zug im Hauptgetriebe so geregelt werden, dass während des Betriebes die ineinandergreifenden Zähne stets vorschriftsgemäss aufeinander einwirken und die richtige gegenseitige Lage bewahren. Diese Wirkung bzw.
Lage soll darin bestehen, dass diejenigen Zahnflanken, welche mittels nutzbaren magnetischen Zuges aufeinander einwirken, sich entweder gerade berühren, ohne einen Druck aufeinander auszuüben und also auch keine nennenswerte Reibung hervorbringen, oder dass sie zur Vermeidung jeglicher Reibung stets einen innerhalb vorgeschriebener Grenzen veränderlichen Abstand voneinander haben, oder dass der zwischen den zusammenarbeitenden Zähnen resultierende magnetische Zug grösser ist als die Umfangskraft und dass dadurch ein dauerndes Anliegen der nutzbar aufeinander einwirkenden ZahnBanken gesichert ist.
Wo ein Spiel zwischen den nutzbar arbeitenden Flanken zugelassen wird, haben die Hilisregelvorrichtungen dafür zu sorgen, dass dieses Spiel nicht zu gross wird, insbesondere nicht gegenüber demjenigen zwischen den andern Zahnflanken.
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gestellt.
Mit der in Fig. 8 schematisch dargestellte !, Einrichtung so ! l Arbeit von der Welle 41 auf die Welle 42 durch das Stirnrädergetriebe 4 < 3, 44 übertragen werden. In einer Batterie 45 wird magnetischer Strom erzeugt., welcher durch das Kabel 46 zur Spule 47 geführt wird. Diese erregt in dem Eisenkern 48 magnetische Kraftlinien, welche ihren Weg gemäss der dick eingezeichneten Pfeile beispielsweise durch die die Welle 41 mit geringem Spiel umschliessende Nabe 49, sodann
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hindurch in das getriebene Rad 44, durch die Welle 42 und die sie mit geringem Spiel umschliessende Nabe 50 in den Eisenkern 48 zurücknehmen.
Nun wird vorgeschrieben, dass zwischen denjenigen Zahnflanken der Räder 4J und 44, welche den nutzbaren magnetischen Zug übertragen rollen, stets
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an den Wellenstumpf 67 gedrückt. Letzterer ist bei 75 noch besonders gelagert.
In Fig. 10 ist ein nach vorliegendem Verfahren arbeitendes Zahnradgetriebe dargestellt, bei welchem der magnetische Kraftlinienstrom in Abhängigkeit von dem im treibenden Wellenstrang herrschenden Drehmoment geregelt wird, und zwar ebenfalls unter Zuhilfenahme einer
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aus mittels einer in hohem Mass elastischen Kupplung (Blattfederkupplung). Auf der Welle 86 sitzt fliegend angeordnet die Scheibe 87, welche mittels Zapfen 88, 89 zwischen Blattfedern 90, 91 eingreift, die mit, einer Nabe 92 starr verbunden sind ; diese Nabe ist mit der Haupttriebwelle 9. 3 durch Keil verbunden. Die angetriebene Welle 94 ist gekuppelt mit einer Zahnradpumpe 95, welche aus einem Behälter 9601 ansaugt, durch den Ringraum 97 eines Differentialkolbens 98, 99 hindurchpresst.
Von da gelangt das Öl mittels einer Leitung 100 in dit'Bohrung 101 der Haupttriebwelle 93 hindurch in eine Kammer 102, welche von zwei ineinander gesteckt n Ringen ver beiden Kupplungshälften gebildet wird. Diese Ringe enthalten je eine Aussparung, welche sich mehr oder weniger überdecken und welche auf diese Weise einen grösseren oder kleineren Spalt freilassen, je nachdem sich die Scheibe 87 gegenüber der Nabe 92 im einen oder anderen Sinn verdreht. Diese die Kammer mmer 102 bildenden Teile sind in den Fig. 11 und 12 besonders herausgexeichnet und in Fig 13 in der gemeinsamen Seitenansicht von links dargestellt.
Wenn sich der am Ring 103 angebrachteSchlitzxgegenüberdemamRing104angebrachtenSchlitzymehroderwenigerverschiebt, wird das durch die Bohrung 101 der Welle 93 in die Kammer 102 eingetretene Öl beim
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und es wird verhütet, dass sich diejenigen Zahnflanken, welche den nutzbaren magnetischen Zug aufeinander ausüben sollen, zu weit voneinander entfernen ; vielmehr wird der zwischen ihnen sich bildende Spalt in eindeutige Abhängigkeit gebracht, von dem von der Wells'86 an
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Natürlich könnte die Regelung des elektromagnetischen Stromkreises auch in Abhängigkeit vom Drehmoment der getriebenen Welle 94 gebracht werden. Statt der Stromstärke in der Erregerspule könnte auch die Windungszahl geändert werden.
Eine weitere Ausführungsform, welche dem gleichen Zwecke dient, wie die soeben beschriebene, Endet sich abgebildet in den Fig. 14 und 15. Zwischen die antreibende Welle 111 und die das Doppeltriebrad 112, 113 tragende Welle 116 ist ein verhältnismässig dünner Stab 117 gleichaclinig angeordnet, welcher mit VierkantBächen einerseits mit der Welle 111, andererseits mit der Welle 116
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getriebes 112 bis 115 ausgenutzt. Starr mit der Welle 111 verbunden ist ein Zylinder 118, in welchem elektrische Widerstandsspulen 779 eingebaut sind. Diese Spulen endigen in Kontaktklötzen, welche am linken Ende des Zylinders 118 angebracht und in der etwas vergrösserten Seitenansicht (von links) in Fig. 15 mit 121 bis 125 bezeichnet sind.
Auf dem rechten Ende der Welle 116 sitzt mit dieser fest verbunden eine Scheibe 126, welche in Fig. 15 gesehen das Kontaktsegment 1 : ! 7 trägt. Wenn sich der Zylinder 118 gegenüber der Scheibe 126 im einen oder anderen Sinn verdreht, werden von den im Zylinder 118 befindlichen Widerstandsspulen 119 eine Anzahl in den von der
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mit Elementen der andern Beispiele beliebig kombiniert werden, um eine betriebssichere Regelungsvorrichtung zu erhalten.
Statt auf die in den Ausführungsbeispielen erwähnten Stirnradgetriebe mit parallel zu den Radachsen verlaufenden Zähnen, kann die Erfindung auch angewendet werden auf Getriebe mit Pfeilzähnen, ferner auf Winkel-und Zahnstangengetriebe, also auch auf Zahnradbahnen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Kraftübertragung mittels zwischen ineinandergreifenden Zähnen erzeugter magnetischer Kraftlinien, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne einem Stirnradgetriebe aufhören.