Die Erfindung betrifft ein Magnetrad- oder Magnetbandgetriebe mit mindestens zwei zusammenarbeitenden Magneträ dem, welche Zähne die Form von Polen von Magneten aufweisen.
Bei den üblichen Zahnradgetrieben sind die Durchmesser der Zahnräder praktisch proportional zur Zähnezahl. Soll also z. B. eine Übersetzung von 1:3 erzielt werden, so weist das zweite Zahnrad einen praktisch dreimal grösseren Durchmesser auf als das erste Zahnrad.
Der Abstand von Zahnmitte zu Zahnmitte eines Zahnrades wird in der Regel als Teilung bezeichnet. Soll ein Zahnrad einwandfrei in ein anderes Zahnrad eingreifen, so muss die Teilung bei beiden Zahnrädern grundsätzlich übereinstimmen.
Zwar sind Unterschiede in der Teilung möglich, aber nur dann, wenn sich diese Unterschiede innerhalb von sehr engen Grenzen bewegen. Grundsätzlich gilt für Zahnradgetriebe, dass das Übersetzungsverhältnis durch die Zähnezahl der beiden zusammenarbeitenden Zahnräder bestimmt wird, und dass der Umfang und somit auch der Durchmesser jedes Zahnrades der Zähnezahl proportional ist.
Das beschriebene relativ starre Verhältnis zwischen dem Übersetzungsverhältnis und den Zahnraddurchmessern stellt den Konstrukteur von Zahnradgetrieben oft vor äusserst schwierige Konstruktionsprobleme. Auch fabrikatorisch ergeben sich Nachteile, weil jedes Zahnrad mit einer anderen Zähnezahl auch einen anderen Durchmesser aufweisen muss.
Ausser den üblichen Zahnradgetrieben sind auch Magnetradgetriebe bekannt geworden, die anstelle von Zähnen Magnete oder magnetisierte Stellen aufweisen, wobei in der Regel auf einen Nordpol ein Südpol folgt und dann wieder ein Nordpol und ein Südpol usw. Dabei entsprechen die Durchmesser der Magneträder den sogenannten Teilkreisdurchmessern, wobei die Teilung, also in diesem Falle der Abstand zwischen den Magnetachsen, bei zwei zusammenarbeitenden Magneträdern grundsätzlich die gleiche ist. Auch bei den bekannten Magnetradgetrieben gilt somit, dass die Durchmesser der Räder der Polzahl proportional sind, die für das Übersetzungsverhältnis massgebend sind. Ändert somit die Polzahl, so ändert auch der Magnetraddurchmesser.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die geschilderten Nachteile bekannter Getriebe zu vermeiden.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass bei einem Magnetradgetriebe mit mindestens zwei zusammenarbeitenden Magneträdern, welche Zähne in Form von Polen von Magneten aufweisen, die Abstände, mit welchen die Pole an der Peripherie des einen Magnetrades angeordnet sind, mindestens teilweise anders sind als beim anderen Magnetrad.
Dies ermöglicht es unter anderem durch Veränderung der Zahl der Magnetpole bei gleichbleibendem Raddurchmesser das Übersetzungsverhältnis in einem relativ grossen Bereich zu variieren. Dadurch wird die Konstruktion als auch die Fabrikation von Magnetradgetrieben erheblich erleichtert, weil ein und dasselbe Magnetrad nach seiner Formgebung mit der gewünschten Polzahl versehen werden kann. Die Konstruktion wird vor allem dadurch erleichtert, dass bei der Wahl der Magnetraddurchmesser eine erhebliche Freiheit besteht, was es ermöglicht, z. B. an einem Ort eine Achse anzubringen, wo dies bei einem normalen Zahnradgetriebe wegen eines zu grossen Raddurchmessers nicht möglich wäre.
Gemäss einem Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes sind auf einer Welle mindestens zwei Magneträder mit gleichem Durchmesser aber anderen Polzahlen drehfest angeordnet und auf einer anderen Welle mindestens ein Magnetrad drehfest aber längsverschiebbar, so dass es wahlweise mit einem der erstgenannten Magneträder in Wirkverbindung gebracht werden kann. Dies ermöglicht es, durch einfaches Verschieben eines Rades eine Schaltung von einer Übersetzungsstufe zu einer anderen Übersetzungsstufe zu erwirken.
Dabei ergeben sich beim Schalten im Betrieb keine Synchron ;ierungsprobleme, da sich - dies im Gegensatz zu Zahnrädern - der Eingnff zwischen zwei Rädern ohne Schwierigkeiten angibt.
Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel sind minde zeins bei einem Magnetrad die Pole in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet. Auf diese Weise können Effekte erzielt werden, die bei einem normalen Getriebe nicht nöglich sind. So kann z. B. ein Magnetradgetriebe gebaut werden, bei dem das mit gleichbleibender Winkelge ;chwindigkeit drehende eine Magnetrad das andere Magnetrad nit zunehmender und abnehmender Winkelgeschwindigkeit antreibt.
Weist auf dem einen Rad eine Gruppe von Polen z. B. eine irössere Teilung auf als eine andere Gruppe von Polen, währenddem beim anderen Rad die Teilung über die ganze Peri aherie die gleiche ist, so wird das getriebene Rad zuerst mit der einen und dann mit einer anderen Geschwindigkeit ange rieben, auch wenn das Antriebsrad stets die gleiche Geschwindigkeit aufweist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden mn unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 ein Magnetradgetriebe üblicher Bauart, bei dem beide Magneträder die gleiche Teilung aufweisen,
Figur 2 ein Magnetradgetriebe gemäss der Erfindung, bei dem ein Magnetrad eine andere Teilung aufweist als das andere Magnetrad,
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei das eine Rad eine stetig ändernde Teilung aufweist,
Figur 4 ein dreistufiges Getriebe mit Magneträdern gemäss der Erfindung.
Das Getriebe von Figur 1 stellt ein konventionelles Magnetradgetriebe dar, bei dem die Magnetpole S, N der beiden Magneträder 1 und 2 in gleichen Abständen, d. h. der sogenannten Teilung t voneinander angebracht sind. Die Magnetpole S, N können z. B. durch Permanentmagnete gebildet werden. In gewissen Fällen wäre es auch denkbar, Elektroma guete zu verwenden. Bei Kleingetrieben eignen sich dazu auch Plättchen aus Samarium-Kobalt.
Besonders vorteilhaft für Magneträder von Kleingetrieben ist eine Platin-Kobalt-Legierung, denn es handelt sich dabei um ein duktiles Material, aus dem die Räder leicht durch Stan en und nachfolgende Magnetisierung der Polstellen gebildet werden können.
Bei einem Magnetradgetriebe erfolgt die Kraftübertragung durch magnetische Kräfte, wobei sich jeweils entsprechende Pole N, S des einen Magnetrades 1, 2 und entsprechende Pole S, N des anderen Magnetrades 2, 1 gegenseitig anziehen und daher analog zu den Zähnen von Zahnrädern die Kraft von einem Zahnrad 1 oder 2 auf das andere Zahnrad 2 oder 1 äbertragen.
Bei bekannten Magnetradgetrieben ist, wie bereits erwähnt, die Teilung t bei zwei zusammenwirkenden Magneträdern gleich gross (Figur 1). Da das Magnetrad 1 beim dargestellten Beispiel acht Pole und das Magnetrad 2 vierundzwanzig Pole aufweist, beträgt das Übersetzungsverhältnis 1:3. Ebenso verhalten sich die Durchmesser a, b im Verhältnis 1:3.
Das in Figur 2 gezeigte Magnetradgetriebe nach einem Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes weist die gleichen äusseren Dimensionen auf, wie das Getriebe nach dem Beispiel von Figur 1. Das Magnetrad 1 besitzt auch die gleiche Polzahl, nämlich 8, wie das entsprechende Magnetrad 1 von Figur 1. Das Magnetrad 2' hingegen besitzt nur halb so viele Pole, nämlich 12, wie das Magnetrad 2 in Figur 1. Bei einem Verhältnis von 8 zu 12 Polen beträgt somit das Übersetzungsverhältnis nur 1:1,5 statt 1:3, wie in Figur 1.
Es ist ersichtlich, dass die Teilung t2 beim Magnetrad 2' wesentlich grösser ist als die Teilung tl beim Magnetrad 1
Es ist von wesentlicher Bedeutung, erkannt zu haben, dass bei einem Magnetradgetriebe im Gegensatz zu einem Zahnradgetriebe keine Notwendigkeit besteht, bei zwei zusammenarbeitenden Magneträdern in beiden Fällen die gleiche Teilung oder das gleiche Modul zu haben. Bei Versuchen wurden bei Kleingetrieben brauchbare Teilungsunterschiede bis zu 2,5 festgestellt. Welche Teilungsunterschiede zulässig sind, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. vom Raddurchmesser und den zu übertragenden Kräften. In der Regel wird man die Teilungsunterschiede relativ klein halten. Es ist aber wichtig festzustellen, dass diese um ein Vielfaches grösser sein können als bei Zahnrädern, ohne dass das normale Funktionieren gestört wird.
Wenn es auch für das Verständnis der Erfindung und für dis Anwendung derselben für die verschiedensten Zwecke nicht notwendig ist, genau zu wissen, warum trotz erheblichen Teilungsunterschieden das Getriebe immer noch funktioniert, so soll hier doch der Versuch gemacht werden, die Gründe aufzu zeigen, welche es ermöglichen, ein Getriebe zu bauen, bei derr Räder von erheblich verschiedener Teilung zusammenwirken können.
Betrachtet man ein übliches Zahnradgetriebe, so stellt man fest, dass die Zahnräder Zähne aufweisen, deren geometrischer Ort fest bestimmt ist. Diese Zähne greifen in entsprechende Lücken ein, deren geometrischer Ort ebenfalls fest bestimmt ist. Zähne und Lücken stellen daher ein starres System dar, wobei bereits geringe Abweichungen in der Zahnform zu Schwierigkeiten führen können. Die beschriebene Starrheit wird auch bei einer Fertigung der Zähne aus flexiblem Material nicht grundlegend verändert. In jedem Falle sind die Zähne nur dann wirksam, wenn ein direkter Kontakt von einem Zahn zum anderen Zahn besteht.
Demgegenüber stellen die Magnetpole eines Magnetradgetriebes nicht einfach das Äquivalent von Zähnen eines Zahnradgetriebes dar, sondern bilden im Gegensatz dazu ein flexibles und zudem aktives System. Von Flexibilität kann man daher sprechen, weil die magnetischen Feldlinien nicht völlig starr an einem geometrischen Ort gebunden sind, und aktiv kann man das System daher nennen, weil die von den Polen ausgehenden Magnetfelder einander gegenseitig auf Distanz beeinflussen. Eine Kraftübertragung findet daher nicht erst be der Berührung der Pole statt - sie berühren sich nicht - wie bei den Zahnrädern, wo sich die Zähne berühren müssen, sor dern bereits zu einem Zeitpunkt, da sich zwei zusammenwirkende Pole einander genügend genähert haben.
Wie in den Figuren 1 und 2 angedeutet wird, verlassen die magnetischen Feldlinien der Pole N eines Magnetrades in radialer Richtung die Peripherie desselben, um dann wieder nach einer bogenförmigen Drehung in radialer Richtung in die benachbarten Pole S einzumünden. Sobald sich aber ein Pol des andern Magnetrades nähert, verlaufen zuerst ein Teil und dann praktisch alle Feldlinien von einem Pol N des einen Magnetrades zu einem Pol S des anderen Magnetrades, wie dies auch in den Figuren 1 und 2 schematisch angedeutet wird
Die Erfindung führt zu erheblichen praktischen Konsequen zen. So ist es beispielsweise möglich, mit einem einzigen Satz von Rädern eine ganze Anzahl von verschiedenen Überset- zungsverhältnissen zu verwirklichen. Es genügt dabei, lediglich eine andere Polzahl vorzusehen.
Dies ist bei Magneträdern au magnetisierbarem Material, wie z. B. einer Platin-Kobalt Legierung, auf sehr einfache Weise dadurch zu bewirken, dass dem Magnetrad mehr oder weniger Pole aufmagnetisiert werden. Wenn die Änderung des Übersetzungsverhältnisses einen gewissen Rahmen nicht übersteigt, ist keine Umkonstruktion des Getriebes notwendig, weil Raddurchmesser und Achsabstände unverändert bleiben können.
Jedem Konstrukteur von Zahnradgetrieben sind die erheblichen Konstruktionsschwierigkeiten bekannt, die sich aus der normalerweise festen Beziehung zwischen Übersetzungsverhältnis und Zahnraddurchmesser ergeben. Durch die vorliegende Erfindung werden diese Schwierigkeiten weitgehend beseitigt, so dass der Konstrukteur bei seiner Konstruktion erheblich mehr Freiheiten besitzt, was einerseits die Neukonstruktion eines Getriebes erheblich erleichtert und beschleunigt und die Abänderung eines bestehenden Getriebes ohne grosse Schwierigkeiten erlaubt.
Schliesslich ergeben sich aus der vorliegenden Erfindung noch eine Vielzahl von neuen Möglichkeiten zum Bau von Getrieben.
So zeigt beispielsweise Figur 3 ein Getriebe, bei dem das mit gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit angetriebene Magnetrad 1 das Magnetrad 2 mit zunehmender und abnehmender Winkelgeschwindigkeit antreibt. Wie in Figur 3 angedeutet ist, ist das Magnetrad ein übliches Magnetrad mit der Teilung t.
Demgegenüber ist das Magnetrad 2 mit einer Teilung (tal, t2, .... .) versehen, die kontinuierlich zu und wieder abnimmt.
Mit anderen Worten, die Abstände zwischen den einzelnen Polen nehmen über einen Teil des Umfanges ständig zu und dann über einen anderen Teil des Umfanges ständig wieder ab.
Wird also das Magnetrad 1 mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben, so dreht das Magnetrad 2 zunehmend schneller und dann wieder zunehmend langsamer, usw. Natürlich sind noch viele andere Variationen denkbar. Werden auf einem Magnetrad beispielsweise eine Gruppe von Polen mit einem Abstand angeordnet und eine andere Gruppe von Polen mit einem grösseren oder kleineren Abstand untereinander, so wird das eine Rad, wenn das andere Rad mit gleichbleibender Geschwindigkeit dreht, einmal mit einer kleineren Geschwindigkeit und dann wieder mit einer grösseren Geschwindigkeit drehen.
Figur 4 zeigt ein in Stufen schaltbares Getriebe, bei dem ein Magnetrad 1, das auf einer Welle 6 mit einem in einer Keilnut 7 laufenden Keil (nicht sichtbar) verschiebbar gelagert ist, wahlweise eines der Magneträder 2, 3, 4, die mit der Welle 5 verbunden sind, antreiben kann. Der Antrieb könnte natürlich auch von der anderen Welle her erfolgen.
Die Pole N, S sind in Analogie zu einem Zahnradgetriebe schematisch mit Strichen eingezeichnet. Die Magneträder 2, 3, 4 haben alle den gleichen Durchmesser, weisen aber verschiedene Polzahlen auf. So kann beispielsweise das Magnetrad 3 halb so viele Pole aufweisen als das Magnetrad 2 und das Magnetrad 4 halb so viele Pole wie das Magnetrad 3. Damit die Unterschiede in der Teilung nicht zu gross werden, besitzt das Magnetrad 1 vorteilhaft ungefähr die gleiche Teilung wie das Magnetrad 3. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich, wichtig ist nur, dass in keiner Stufe der zulässige Teilungsunterschied überschritten wird.
Mit dem beschriebenen, dreistufigen Getriebe kann somit, wenn z. B. 6 die treibende Welle ist, die Geschwindigkeit der Welle 5 durch Schalten von der ersten Stufe (Magneträder 1, 2) auf die zweite Stufe (Magneträder 1, 3) verdoppelt, und durch weiteres Schalten auf die dritte Stufe (Magneträder 1, 4) wiederum verdoppelt werden. Die angegebenen Übersetzungsverhältnisse sind natürlich nur beispielhaft. Es sind auch andere Übersetzungsverhältnisse möglich.
Ausser den gezeigten Ausführungsbeispielen, welche lediglich auf einige der vielen durch die vorliegende Erfindung geschaffenen Möglichkeiten zum Bau von Getrieben hinweisen sollen, sind noch viele andere Ausführungsformen denkbar. So können auch Winkelgetriebe geschaffen werden.
The invention relates to a magnetic gear or magnetic tape transmission with at least two cooperating Magneteträ which teeth have the shape of poles of magnets.
With conventional gear drives, the diameter of the gear wheels is practically proportional to the number of teeth. So z. If, for example, a gear ratio of 1: 3 is achieved, the second gear wheel has a diameter that is practically three times larger than the first gear wheel.
The distance from tooth center to tooth center of a gear is usually referred to as the pitch. If a toothed wheel is to mesh perfectly with another toothed wheel, the pitch of both toothed wheels must basically match.
Differences in the division are possible, but only if these differences are within very narrow limits. Basically for gear drives, the transmission ratio is determined by the number of teeth of the two cooperating gears, and that the circumference and thus also the diameter of each gear is proportional to the number of teeth.
The relatively rigid relationship described between the transmission ratio and the gear wheel diameters often presents the designer of gear drives with extremely difficult design problems. There are also disadvantages in terms of manufacturing, because each gear with a different number of teeth must also have a different diameter.
In addition to the usual gear drives, magnetic gears have also become known which have magnets or magnetized points instead of teeth, with a north pole usually being followed by a north pole and then again a north pole and a south pole, etc. The diameters of the magnetic gears correspond to the so-called pitch circle diameters, where the division, i.e. in this case the distance between the magnet axes, is basically the same for two magnet wheels that work together. In the case of the known magnetic gear drives, the diameter of the wheels is proportional to the number of poles which are decisive for the transmission ratio. If the number of poles changes, the magnet wheel diameter also changes.
It is the object of the invention to avoid the described disadvantages of known transmissions.
According to the invention, this is achieved in that in a magnet gear with at least two cooperating magnet wheels, which have teeth in the form of poles of magnets, the distances with which the poles are arranged on the periphery of one magnet wheel are at least partially different than in the case of other magnetic wheel.
This makes it possible, among other things, to vary the transmission ratio in a relatively large range by changing the number of magnetic poles while maintaining the same wheel diameter. This considerably simplifies the design and manufacture of magnetic gear drives because one and the same magnetic wheel can be provided with the desired number of poles after it has been shaped. The construction is mainly facilitated by the fact that there is considerable freedom in the choice of the magnetic wheel diameter, which makes it possible to e.g. B. to attach an axle at a location where this would not be possible with a normal gear transmission because of a too large wheel diameter.
According to one embodiment of the subject matter of the invention, at least two magnetic wheels with the same diameter but different numbers of poles are arranged in a rotationally fixed manner on a shaft and at least one magnetic wheel is rotationally fixed but longitudinally displaceable on another shaft, so that it can optionally be brought into operative connection with one of the first mentioned magnetic wheels. This makes it possible to switch from one gear ratio to another by simply shifting a wheel.
There are no synchronization problems when shifting during operation, since - in contrast to gear wheels - the engagement between two wheels is indicated without difficulty.
According to another exemplary embodiment, at least one of the poles of a magnetic wheel is arranged at different distances from one another. In this way, effects can be achieved that are not possible with a normal transmission. So z. For example, a magnetic gear drive can be built in which the one magnetic wheel rotating at a constant angular speed drives the other magnetic wheel with increasing and decreasing angular speed.
Assigns a group of Poles on one wheel, e.g. B. a larger division than another group of poles, while the division of the other wheel is the same over the entire peri aheria, the driven wheel is rubbed first at one and then at another speed, even if the drive wheel always has the same speed.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are described in more detail with reference to the drawing.
It shows:
Figure 1 shows a magnetic gear drive of the usual type, in which both magnetic wheels have the same pitch,
FIG. 2 shows a magnet gear according to the invention, in which one magnet wheel has a different pitch than the other magnet wheel,
Figure 3 shows a further embodiment, wherein one wheel has a continuously changing pitch,
FIG. 4 shows a three-stage transmission with magnetic wheels according to the invention.
The gear of Figure 1 represents a conventional magnetic gear, in which the magnetic poles S, N of the two magnetic gears 1 and 2 at equal intervals, ie. H. the so-called pitch t are attached to each other. The magnetic poles S, N can, for. B. be formed by permanent magnets. In certain cases it would also be conceivable to use electrical equipment. Samarium cobalt plates are also suitable for small gears.
A platinum-cobalt alloy is particularly advantageous for magnetic gears in small gears, because it is a ductile material from which the gears can be easily formed by means of Stan s and subsequent magnetization of the pole points.
In a magnetic gear transmission, the power is transmitted by magnetic forces, with corresponding poles N, S of one magnetic wheel 1, 2 and corresponding poles S, N of the other magnetic wheel 2, 1 attracting each other and therefore the force of one analogous to the teeth of gears Transfer gear 1 or 2 to the other gear 2 or 1.
In known magnetic gear drives, as already mentioned, the pitch t is the same for two interacting magnetic gears (FIG. 1). Since the magnet wheel 1 has eight poles and the magnet wheel 2 has twenty-four poles in the example shown, the gear ratio is 1: 3. The diameters a, b behave in the same way in the ratio 1: 3.
The magnet gear shown in Figure 2 according to an embodiment of the subject invention has the same external dimensions as the gear according to the example of Figure 1. The magnet wheel 1 also has the same number of poles, namely 8, as the corresponding magnet wheel 1 of Figure 1. The Magnet wheel 2 ', on the other hand, has only half as many poles, namely 12, as magnet wheel 2 in FIG. 1. With a ratio of 8 to 12 poles, the transmission ratio is only 1: 1.5 instead of 1: 3, as in FIG. 1.
It can be seen that the division t2 in the case of the magnet wheel 2 'is significantly greater than the division t1 in the case of the magnet wheel 1
It is essential to have recognized that, in contrast to a toothed wheel drive, there is no need in a magnetic gear drive to have the same pitch or the same module in both cases when two magnetic wheels work together. In tests, useful pitch differences of up to 2.5 were found in small gears. Which pitch differences are permissible depends on various factors, such as: B. the wheel diameter and the forces to be transmitted. As a rule, the differences in pitch will be kept relatively small. However, it is important to note that these can be many times larger than with gears without disrupting normal functioning.
Even if it is not necessary for the understanding of the invention and for the application of the same for the most varied of purposes to know exactly why the gearbox still works despite considerable differences in pitch, the attempt should be made here to show the reasons for which make it possible to build a transmission in which wheels with significantly different pitches can work together.
If one looks at a conventional gear transmission, one finds that the gears have teeth whose geometrical location is fixed. These teeth engage in corresponding gaps, the geometric location of which is also firmly determined. Teeth and gaps therefore represent a rigid system, whereby even small deviations in the tooth shape can lead to difficulties. The rigidity described is not fundamentally changed even when the teeth are manufactured from flexible material. In any case, the teeth are only effective when there is direct contact from one tooth to the other.
In contrast, the magnetic poles of a magnetic gear train do not simply represent the equivalent of the teeth of a gear train, but, in contrast, form a flexible and also active system. One can speak of flexibility because the magnetic field lines are not completely rigidly bound to one geometric location, and the system can be called active because the magnetic fields emanating from the poles influence each other at a distance. A power transmission therefore does not only take place when the poles touch - they do not touch each other - as is the case with gears, where the teeth have to touch, already at a point in time when two interacting poles have approached each other sufficiently.
As indicated in FIGS. 1 and 2, the magnetic field lines of the poles N of a magnetic wheel leave the periphery of the same in the radial direction, and then flow again into the adjacent poles S after an arcuate rotation in the radial direction. As soon as a pole of the other magnetic wheel approaches, however, first part and then practically all of the field lines run from a pole N of one magnetic wheel to a pole S of the other magnetic wheel, as is also indicated schematically in FIGS
The invention leads to considerable practical consequences. For example, it is possible to achieve a large number of different gear ratios with a single set of wheels. It is sufficient to simply provide a different number of poles.
This is in magnetic wheels au magnetizable material, such as. B. a platinum-cobalt alloy, to bring about in a very simple way that the magnet wheel more or less poles are magnetized. If the change in the transmission ratio does not exceed a certain limit, no redesign of the transmission is necessary because the wheel diameter and center distance can remain unchanged.
Any gear designer is well aware of the significant design difficulties inherent in the normally fixed relationship between gear ratio and gear diameter. The present invention largely eliminates these difficulties, so that the designer has considerably more freedom in his design, which on the one hand considerably facilitates and accelerates the redesign of a transmission and allows an existing transmission to be modified without great difficulty.
Finally, the present invention also gives rise to a large number of new possibilities for the construction of transmissions.
Thus, for example, FIG. 3 shows a transmission in which the magnetic wheel 1, which is driven at a constant angular speed, drives the magnetic wheel 2 with increasing and decreasing angular speed. As indicated in FIG. 3, the magnet wheel is a conventional magnet wheel with a pitch t.
In contrast, the magnet wheel 2 is provided with a pitch (tal, t2, .....) Which continuously increases and decreases again.
In other words, the distances between the individual poles constantly increase over part of the circumference and then constantly decrease again over another part of the circumference.
If the magnetic wheel 1 is driven at a constant speed, the magnetic wheel 2 rotates increasingly faster and then increasingly slower again, etc. Of course, many other variations are also conceivable. If, for example, a group of poles are arranged on a magnetic wheel with a spacing and another group of poles with a larger or smaller distance between them, one wheel will, if the other wheel rotates at constant speed, once at a lower speed and then again rotate at a greater speed.
FIG. 4 shows a gearbox that can be shifted in stages, in which a magnet wheel 1, which is slidably mounted on a shaft 6 with a wedge (not visible) running in a keyway 7, optionally one of the magnet wheels 2, 3, 4, which is connected to the shaft 5 are connected, can drive. The drive could of course also come from the other shaft.
The poles N, S are shown schematically with lines in analogy to a gear transmission. The magnetic wheels 2, 3, 4 all have the same diameter, but have different numbers of poles. For example, the magnet wheel 3 can have half as many poles as the magnet wheel 2 and the magnet wheel 4 half as many poles as the magnet wheel 3. So that the differences in the division do not become too great, the magnet wheel 1 advantageously has approximately the same division as that Magnetic wheel 3. However, this is not absolutely necessary, it is only important that the permissible pitch difference is not exceeded in any stage.
With the described three-stage transmission can thus, if z. B. 6 is the driving shaft, the speed of shaft 5 is doubled by switching from the first stage (magnetic wheels 1, 2) to the second stage (magnetic wheels 1, 3), and by further switching to the third stage (magnetic wheels 1, 4 ) are doubled in turn. The specified gear ratios are of course only exemplary. Other gear ratios are also possible.
In addition to the exemplary embodiments shown, which are only intended to indicate some of the many possibilities for building transmissions created by the present invention, many other embodiments are also conceivable. Angular gears can also be created in this way.