Das der Ausgangswelle 12 entnommene Drehmoment ist derart, daß die
von dieser Welle aufgenommene Leistung gleich der Leistung ist, die auf der festen
Welle 4 des Kegels 7 entwickelt wird. Wenn das Drehmoment an der Welle 4 den Wert
e annimmt, dann erhält man
ON en wobei sich der Wert des Ausgangsdrehmomentes
an der Welle 12 ergibt
Die Differenz zwischen dem Eingangsdrehmoment c und. dem Ausgangsdrehmoment C wird
durch den Teil aufgenommen, der den inneren Kegel 8 trägt und als Reaktionsteil
dient.
von hohem Reibungskoeffizienten, z.B. Kautschuk. Dieser Ring dient
zunächst als Starthilfe und tritt nachher leicht wieder außer Wirkung, wenn eine
gewisse Winkelgeschwindigkeitwerreicht ist, die Zentrifugalkraft F zu wirken beginnt
und die Abwälzbahnen auf der zuvor beschriebenen Weise in Berührung kommen. Nach
der axialen Verschiebung des Kranzes 2 zu seinem äußersten Ende wird dieser Ring
vollkommen frei und unterliegt keiner Abnutzung und keiner Ermüdung. Die Figur 9
zeigt ein leichtes Mittel, um im Rahmen der Erfindung eine Umkehr des Drehsinnes
der Ausgangswelle in bezug auf den Drehsinn der Eingangswelle zu erhalten, ohne
daß dabei der Umlauf der Eingangswelle unterbrochen werden muß. In der dargestellten
Einrichtung ist ein Übertragungskegel 17 fest an der Eingangswelle oder der Motorwelle
4 angebracht, und der Aufnahmekranz 23 weist 2 konische Zonen auf, nämlich Zone
18 für den normalen Betrieb, wobei die imaginäre Spitze des Kegels sich in dem gemeinsamen
Zentrum der Gelenke auf den Wellen befindet,und die Zone 19, die in bezug auf die
Zone 18 eine umgekehrte Neigung hat. Ferner sind die konischen Zonen 20 und 21 formschlüssig
am Reaktionsteil 24 angebracht und können sich voneinander in axialer Richtung entfernen
bzw. sich nähern, und zwar durch Betätigung seitens der Bedienungsperson. Wenn man
sie in die Stellung bewegt, in der sie einander am nächsten kommen, dann geraten
die Zonen 19 und 21 in Berührung, und der Aufnahmeteil 23 dreht im entgegengesetzten
Sinne im Vergleich zur Drehung des Übertragungskonus 17. Wenn man jedoch die beiden
konischen Zonen 20 und 21 in die Zage bewegt, in der sie am weitesten voneinander
entfernt sind, dann treten die Zonen 18 und 20 in Kontakt,und der Drehsinn des Aufnahmeteils
23 entspricht dem Drehsinn des Übertragungsteils 17.
Alle zuvor
besprochenen Einrichtungen sind wesentlich vereinfacht dargelegt worden, um das
Prinzip der Erfindung so klär wie möglich herauszuarbeiten. Sie werden achematisch
durch die Figuren 3 und 5 dargestellt. Es ergibt sich ohne weiteres, daß ein Umwandler
oder ein Getriebe, das auf diese Weise angeordnet ist, nützlich ist zur Übertragung
kleiner Leistungen oder wenn man einen beachtlich großen Ständer oder feststehenden
Teil verwendet, der als Abstützung für den Reaktionskegel dient. Die radiale Kraft
F, die erforderlich ist, um die Übertragung eines Drehmomentes durch Reibung an
den Kontaktstellen zu erlauben, muß beachtlich hoch sein, was erfindungsgemäß, wie
vorstehend zu sehen war, sehr leicht zu bewerkstelligen ist. Aber diese Kraft dreht
mit der Geschwindigkeit w ,und in dem in Fig. 3 vereinfacht dargestellten Aufbau-nimmt
der Teil mit dem Reaktionskegel 8 diese Drehkraft F auf, daß sie selbst an ihren
Berührungspunkten übertragen werden muß, was mit dem Aufbau einer leichten Einrichtung,
die sich für ein Fahrzeug eignet, unvereinbar ist. Man kann allerdings die Übertragungs-
und Empfangskegel, die in oder auf einem einzigen Reaktionsteil laufen, verdoppeln,
wobei man gleichzeitig den erhaltenen beiden Kräften F eine gewisse Phasenverschiebung
gibt, was die Verwirklichung der Erfindung verkompliziert (Fig. 24). Erfindungsgemäß
sieht man die Möglichkeit vor, die äußeren Reaktionskräfte zu null werden zu lassen,
indem man die Reaktionskegel in radialer Richtung beweglich ausbildet. Diese Beweglichkeit
kann man auf dieselbe Weise verwirklichen, wie man die Beweglichkeit der anderen
Kegel erhält, d.h. indem man den Reaktionskegel um den Mittelpunkt eines Kreuzgelenkes
oder einer elastischen Kupplung gelenkig anbringt, soweit dieser Punkt vorteilhafterweise
in der Nähe der imaginären ßpitze'der anderen Kegel liegt. Man erhält dann den Aufbau"gemäß"Figur
6.
Ein solches Abhängigkeitsgesetz läßt sich sehr nützlich bei Zugmaschinen
mit Verbrennungs- oder Elektromotoren anwenden, indem man automatisch das Übersetzungsverhältnis
den Bedingungen der Fahrbahn des Fahrzeuges anpaßt. Als weiterer Vorteil sei hervorgehoben,
daß ein derartiges Umwandlungsgetriebe es erlaubt, auf Abwärtsstrecken die Motorbremse
maximal auszunutzen und das Fahrzeug, wenn es erforderlich ist, bis zum vollständigen
Stillstand zu verlangsamen. Die Figuren 1, 7 und 12 stellen eine Anordnung der Übertragungsorgane
1, Aufnahmeorgane 2 und Reaktionsorgane 3 dar, die es erlaubt, das Geschwindigkeitsverhältnis
zwischen der Ausgangswelle und der Eingangswelle von null bis eins zu variieren,
wobei das letztere dem direkten Gang entspricht. In dieser Anordnung ist der Aufnahmeteil
zwischen dem Übertragungsteil und dem Reaktionsteil angeordnet. Anordnungen, die
im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, werden nachstehend unter Hinweis auf
die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 11-19 geschildert. Durch diese Ausführungsbeispiele
erhält man weitere Eigenschaften, die teilweise oder insgesamt zum Einsatz gebracht
werden können. In den Einrichtungen gemäß Figuren 13 und 14 ist der Reaktionskranz
3 zwischen dem Übertragungskranz 1 und dem Aufnahmekranz 2 angeordnet. Diese Anordnungen
weinen die Besonderheit auf, daß sie eine Veränderung des Verhältnisses der Geschwindigkeit
der Ausgangswelle zur Eingangswelle
von null bis unendlich ermöglichen. Der Umlaufsinn des.Aufnahmekranzes 2
Übertragungsteil 1 erhält, indem er etwa wie eine Schubstange
arbeitet. Das Verhältnis
kann sich von null bis unendlich erstrecken. Der Drehsinn an der Ausgangswelle ist
indifferent und durch den Anlauf bestimmt. Die Figur 20 zeigt schematisch eine Anordnung
des Wechselgetriebes, die sich gut für eine große Übersetzung oder für eine große
Vielzahl von Ausgangsgeschwindigkeiten eignet. Eine solche Anordnung ist als regelbares
Getriebe sehr nützlich, wobei die Eingangswelle 30 die antreibende Drehbewegung
auf die Welle 31 unter Zwischenschaltung des Kreuzgelenkes 32 oder einer entsprechenden
elastischen Kupplung überträgt. Die Welle 31 ist in dem Lager 33 geführt und trägt
an ihrem äußeren Ende ein exzentrisches Reguliergewicht 34. Während des Umlaufs
der Eingangswelle 30 überträgt das Reguliergewicht 34 auf die Achse X-X', die gleichzeitig
die Rotationsachse der Welle 31, des Kegels 35 und der rohrförmigen Welle 36 ist,
eine konische Rotationsbewegung von der Geschwindigkeit w um das Zentrum X' der
Kardangelenke 32 und 37. Der Kegel 35 ist folglich. gezwungen, im Inneren des Reaktionskegels
3 umzulaufen und sich um seine Umwälzachse mit der Ausgangsgeschwindigkeit N abzuwälzen,
die er auf die Welle 29 überträgt. Die Geschwindigkeit L.Li wird bei dieser Ausführungsform
der Erfindung offenbar gleich der Geschwindigkeit der Eingangswelle n. Bei einem
W = n ergibt die Formel für die Ausgangsgeschwindigkeit N als Funktion von W dasselbe
wie' die weiter oben aufgeführte Gleichung
man durch seinen Wert "n" ersetzt, erhält man
oder das Übersetzungsverhältnis ergibt sich zu s
Rotationsgeschwindigkeiten erfordern, wie z.B. kleine Schleudern,
Kompressoren sowie Leistungsbremsen oder hydrodynamische oder aerodynamische Dämpfvorrichtungen.
Es versteht sich, daß die Anordnung der in der Figur 20 dargestellten Abwälzkegel
nur als nicht einschränkendes Beispiel dargestellt ist und daß andere Anordnungen
wie diejenigen, die vorstehend dargestellt wurden, verwendet werden können, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Der Reaktionsteil 3 kann auf einem Sockel
befestigt oder in Verbindung mit einem Gehäuse unter Zwischenschaltung eines Kreuzgelenkes
elastisch abgestützt sein, wobei das Kreuzgelenk auf die Kardangelenke 32 und 37
auf dieselbe Weise zentriert ist, wie es in den Figuren 6, 10 und 21 dargestellt
ist. Für alle oben dargestellte Anordnungen versteht es sich, daß die Veränderung
des Durchmessers des Abrollvorganges, die durch axiale Verschiebung der Kränze erhalten
wird, durch die axiale Verschiebung von einem oder von zwei Kränzen erhalten werden
kann. Die Abrollflächen können eine gegensinnige Konizität aufweisen oder selbst
durch zylinderische Teile ersetzt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen,
obwohl man für den Fall, daß die Abrollwege konisch sind oder eine örtliche konische
Berührung aufweisen, den Vorteil hat, die Reibung zu eliminieren, indem man soweit
wie möglich die imaginären Spitzen der Kegel zusammenfallen läßt. Es ist augenscheinlich,
daß man, wenn man das Prinzip der Erfindung weiter verfolgt, Übersetzungen ins Schnelle
oder ins Langsame mit dem festen Übersetzungsverhältnis
realisieren kann, sei es mit konischen Abrollwegen, die sich nicht axial verschieben,
sei es mit zylindrischen Abrollwegen.
Die Figur 23 zeigt eine Anordnung
der Erfindung, bei welcher die Kränze parallel bleibend in ein und derselben festen
Ebene rollen, was durch die Verwendung von Getriebewellen mit zwei Kreuzgelenken
ermöglicht wird. Die Figur 24 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der der
äußere Kranz, der in diesem die Erfindung gleichfalls nicht einschränkenden Beispiel
der Reaktionsteil 3 ist, nur ausgeglichene Reaktionskräfte erhält und wobei der
Übertragungsteil sowie der Aufnahmeteil zweifach auftreten. Jeder Kranz la und 1b
des Übertragungsteils und 2a und 2b des Aufnahmeteils ist in bezug auf die Rotation
W im Vergleich zum anderen Zahnkranz, der dieselbe Funktion ausübt, um 180o phasenverschoben.
In diesem Beispiel eines Umwandlers mit ausgglichenem Reaktionsmoment ist die Verbindung
zwischen den beiden Aufnahmekränzen 2a und 2b durch eine "Oldham"-Verbindung 28
oder eine entsprechende Einrichtung sichergestellt, die geeignet ist, ein Drehmoment
zwischen zwei radial angeordneten Wellen zu übertragen. Schließlich ist es möglich,
die Anzahl der Aufnahmekränze zu vermehren, derart, daß mit einem einzigen Drehmomentumwandler
die Eingangsleistung mit gleichen oder verschiedenen Ausgangsgeschwindigkeiten auf
zwei oder mehr Aufnahmemaschinen gegeben werden kann. Die Figur 22 stellt das Prinzip
dieser Abwandlung der Erfindung für den Fall von zwei Aufnahmeteilen dar, wobei
dieselben Bezugsziffern auf dieselben Teile oder Organe wie zuvor hinweisen. Der
Aufbau 2' und 12' verdoppelt den Aufbau 2 und 12.