DE19714605A1 - Drehmomentwandler und/oder -übertrager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler und/oder -über­ trager mit einem das Eingangsdrehmoment übertragenden, drehbar gelagerten Antriebsteil und einem mit dem Aus­ gangsdrehmoment beaufschlagten, insbesondere konzentrisch dazu drehbar gelagerten Abtriebsteil.

Drehmomentwandler sind in vielfältigen Ausführungen bekannt, die nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten und unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungen auf­ weisen. Sie sind alle mehr oder weniger kompliziert und damit kostenaufwendig aufgebaut. Die Energieübertragung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle erfolgt vielfach kraftschlüssig oder mittels Reibungskräften.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Drehmomentwandler und/oder -übertrager zu schaffen, bei dem gegenüber herkömmlichen Konstruktionen das Dreh­ moment auf der Abtriebsseite ohne Unterbrechung der Ener­ gieübertragung verstellt werden kann und der wie herkömm­ liche Zahnradschaltgetriebe einen hohen mechanischen Wirkungsgrad aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eines der beiden Teile (Antriebsteil oder Abtriebsteil) wenigstens ein Ablaufglied aufweist, das an einer Umfangs­ fläche des anderen Teils entlanggeführt ist, wobei diese Umfangsfläche Bereiche mit unterschiedlichen radialen Abständen zur Drehachse aufweist, und daß zur Drehmoment­ übertragung das wenigstens eine Ablaufglied durch Ein­ wirkung der unterschiedlichen Achsabstände der Umfangs­ fläche bei der Bewegung entlang der Umfangsfläche radial verlagert wird und/oder radial verlagerbare Bereiche der Umfangsfläche durch Einwirkung des wenigstens einen daran geführten Ablaufglieds radial verlagert werden.

Der erfindungsgemäße Drehmomentwandler beruht auf dem Prinzip, daß bei jedem Passieren eines zum Ablaufglied hin vorstehenden Bereichs, der vorzugsweise als höckerartiger Vorsprung ausgebildet sein kann, durch das insbesondere als Rolle ausgebildete Ablaufglied entweder das Ablaufglied oder der höckerartige Vorsprung oder beide ausgelenkt werden. Dabei überträgt das Antriebsteil einen Impuls auf das Abtriebsteil und überträgt dadurch ein Drehmoment. Bei jedem Passieren eines solchen höckerartigen Vorsprungs wird ein erneuter Antriebsimpuls erzeugt, der von der Differenz der Drehgeschwindigkeiten von An- und Abtriebs­ welle sowie der Auslenkung des Ablaufglieds, d. h. der Höhe des Höckers, und der Masse des Ablaufgliedes abhängt. Dabei erfolgt in vorteilhafter Weise eine nicht kraftschlüssige Energieübertragung zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil, wozu prinzipiell keine Reibungskräfte erforderlich sind. Die konstruktive Ausführung kann sehr einfach und kostengünstig gestaltet werden, da lediglich zwei konzentrisch drehbar angeordnete Teile erforderlich sind, von denen das eine mit den Ablaufgliedern versehen ist, die an der Umfangsfläche des anderen Teils ent­ langgeführt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Drehmomentwandlers möglich.

Zur Erzielung unterschiedlicher Achsabstände weist die Umfangsfläche vorzugsweise höckerartig zum Flugkreis des wenigstens einen Ablaufglieds hin vorstehende Vorsprünge auf. Dabei sind bevorzugt mehrere Ablaufglieder, insbe­ sondere zwei oder vier, in einer zur Achse senkrechten Ebene gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet, um die Zahl der wirksamen Antriebsimpulse pro Umdrehung zu erhöhen. Obwohl die insbesondere als drehbar gelagerten Rollen ausgebildeten Ablaufglieder bei den meisten konstruktiven Ausgestaltungen fliehkraftbedingt an der Umfangsfläche anliegen, kann eine Unterstützung der Anlage durch Federkraft vorteilhaft sein.

In einer ersten vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung ist das Antriebsteil als Antriebswelle ausgebildet, an der das wenigstens eine Ablaufglied mittels einer teleskop­ artigen oder schwenkhebelartigen Halterung durch Zentri­ fugalkraftwirkung radial nach außen verlagerbar gehalten wird, wobei die Umfangsfläche die Innenumfangsfläche des rohrartig ausgebildeten Abtriebsteils ist.

Zur Veränderung des übertragenen Drehmoments besitzt die Innenumfangsfläche des rohrartigen Abtriebsteils wenig­ stens einen in seinem radialen Abstand zur Drehachse der Antriebswelle veränderbaren höckerartigen Vorsprung. Dabei dient in vorteilhafter Weise ein Stellglied zur radialen Verlagerung eines den wenigstens einen höckerartigen Vor­ sprung aufweisenden Impulsaufnahmeglieds, das in radialer Richtung eine Schraub- oder Gleitführung besitzt. Durch radiale Verlagerung dieses Impulsaufnahmeglieds kann mittels einer einfachen Manipulation im Betrieb ohne Unterbrechung der Energieübertragung stufenlos das ab­ gegebene Drehmoment variiert werden, was bei konstanter Drehzahl erfolgen kann.

Das Impulsaufnahmeglied liegt zweckmäßigerweise am Stell­ glied an und/oder ist mit diesem verzahnt, sofern ein Zurückziehen ohne Einwirkung von Ablaufgliedern erwünscht ist, wobei insbesondere zwischen dem Impulsaufnahmeglied und dem Stellglied ein elastischer Stoßdämpfer angeordnet ist, sofern aufgrund der betreffenden Ausführung des Dreh­ momentwandlers das Ablaufglied beim Erreichen des Höckers eine Unstetigkeit in der Steigung seiner Bahn erfährt.

Zur radialen Verlagerung des Impulsaufnahmeglieds besteht eine konstruktive Lösung darin, daß das mit einer Gleit­ führung versehene Stellglied zur radialen Verschiebung am radial äußeren Ende an einer schrägen Führung geführt ist, die an einer in der Längsrichtung der Drehachse verschieb­ baren Einstellvorrichtung angeordnet ist. Eine andere konstruktive Lösung besteht darin, daß das mit einer Schraubführung versehene Stellglied ein insbesondere als Kegelrad ausgebildetes Antriebsrad aufweist, das antriebs­ mäßig mit einer konzentrisch zur Drehachse der Antriebs­ welle drehbar gelagerten Einstellvorrichtung verbunden ist. Bei beiden Lösungen kann durch Verschieben bzw. Verdrehen der Einstellvorrichtung während des Betriebs das übertragene Drehmoment stufenlos verändert werden.

Zur Erhöhung der Zahl der Antriebsimpulse pro Umdrehung bilden in vorteilhafter Weise zwei an diametral gegenüber­ liegenden Stellen des rohrartigen Abtriebsrohrs angeord­ nete höckerartige Vorsprünge ein Höckerpaar, wobei ein oder mehrere Höckerpaare über den Umfang verteilt angeord­ net sein können. Anstelle einer stufenlosen Verstellung kann auch eine bistabile, sozusagen digitale Verstellung der einzelnen Höcker oder Höckerpaare in radialer Richtung treten, insbesondere eine Verstellung durch Verstell­ zylinder. Dabei lassen sich zur Variation des abgegebenen Drehmoments Höcker unterschiedlicher Höhe sowie Ab­ laufglieder unterschiedlicher Masse über den Umfang und/oder in axialer Richtung verteilt anordnen.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Veränderung des übertragenen Drehmoments beispielsweise bei konstanter Drehzahl besteht darin, daß mehrere Ablaufglieder oder Ablaufgliederpaare in axialer Richtung versetzt an der Antriebswelle angeordnet sind, daß die Innenumfangsfläche des Abtriebsteils an einem axialen Endbereich über den Um­ fang stark unterschiedliche Achsabstände und am anderen axialen Endbereich über den Umfang gleiche Achsabstände besitzt, wobei die Achsabstände zwischen den beiden End­ bereichen stufenlos oder stufenweise ineinander übergehen, und daß Mittel zur axialen Verschiebung der Antriebswelle relativ zum Abtriebsteil vorgesehen sind. Bei einer solchen axialen Relativverschiebung in der einen Richtung gelangen einige oder alle Ablaufglieder in Bereiche mit - bezogen auf den Ausgangspunkt - größeren Unterschieden in den Achsabständen, also in Bereiche mit höheren Höckern, so daß das übertragene Drehmoment zunimmt, und bei einer Verschiebung in der Gegenrichtung nimmt das übertragene Drehmoment entsprechend ab.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß wenigstens ein im Antriebsteil oder Ab­ triebsteil radial verschiebbar gelagertes Halteteil vorge­ sehen ist, das an seinen beiden Endbereichen mit Ablauf­ gliedern versehen ist, wobei wenigstens das eine Ablauf­ glied an der Innenumfangsfläche des rohrartig ausgebilde­ ten anderen Teils dadurch entlanggeführt wird, daß das andere Ablaufglied an einer entsprechend beabstandeten Führungsfläche geführt wird. Hierbei besteht eine erste vorteilhafte Alternative darin, daß das wenigstens eine Halteteil in einer Welle, insbesondere einer Antriebs­ welle, gelagert ist, und daß beide Ablaufglieder des wenigstens einen Halteteils an einander diametral ent­ gegengesetzten Stellen des Innenumfangs des rohrartigen Teils anliegen, wobei der Abstand der beiden entgegen­ gesetzten Stellen über den Umfang immer konstant bleibt. Durch diese Zwangsführung liegen die Ablaufglieder immer am rohrartigen Teil an, selbst im nicht rotierenden Zu­ stand. Die zweite Alternative, die den gleichen Vorteil besitzt, besteht darin, daß das wenigstens eine Halteteil in oder an einer Hohlwelle, insbesondere einer Antriebs­ hohlwelle, gelagert ist, daß das radial äußere Ablaufglied an der Innenumfangsfläche des rohrartigen Teils und das radial innere Ablaufglied an einem innerhalb der Hohlwelle angeordneten, mit dem äußeren rohrartigen Teil starr ver­ bundenen inneren Rotationsteil entlanggeführt wird, und daß der Abstand zwischen den Anlagestellen der beiden Ablaufglieder des wenigstens einen Halteteils über den Umfang, also den gesamten Drehwinkel von 360°, gleich bleibt. Bei dieser zweiten Alternative können noch weitere Ablaufgliederpaare in einer Ebene angeordnet werden.

Zur Veränderung des übertragenen Drehmoments können in vorteilhafter Weise mehrere Halteteile in axialer Richtung versetzt an der Hohlwelle gelagert sein, wobei die Innen­ umfangsfläche des rohrartigen Teils an einem axialen Endbereich stark unterschiedliche radiale Abstände zur Drehachse und am anderen Endbereich gleiche Achsabstände besitzt, wobei die Achsabstände zwischen den beiden End­ bereichen stufenlos oder stufenweise ineinander übergehen, und wobei Mittel zur axialen Verschiebung der Hohlwelle relativ zum rohrartigen Teil vorgesehen sind.

Bei dieser Ausführung zur Veränderung des übertragenen Drehmoments sowie bei der bereits beschriebenen ähnlichen Ausführung sind die als Rollen ausgebildeten Ablaufglieder für den stufenlosen Übergang in vorteilhafter Weise zwischen den axialen Endbereichen jeweils an denjenigen axialen Endbereichen mit Rundschultern versehen, die an den in axialer Richtung geneigt verlaufenden Bereichen der Innen­ umfangsfläche in Anlage gelangen. Dadurch kann trotz der Neigung eine größere Anlagefläche als bei vollständig zylindrischen Rollen erzielt werden. Ist dagegen eine stufenweise Veränderung des übertragenen Drehmoments er­ wünscht, so ist zweckmäßigerweise ein mehrstufiger Über­ gang der Achsabstände der Innenumfangsfläche von einem axialen Endbereich zum an deren vorgesehen, wobei mehrere Ablaufglieder oder Ablaufgliederpaare in axialen Abständen angeordnet sind, die den Stufenabständen entsprechen, wobei die axiale Verschiebung in entsprechenden Stufen­ schritten durchführbar ist. Bei dieser Lösung liegen die vorzugsweise als Rollen ausgebildeten Ablaufglieder im stationären Betrieb immer auf ihrer gesamten Breite, die mit Rundschultern versehenen Endbereiche ausgenommen, an den stufenartigen Bereichen der Innenumfangsfläche an, so daß ein geringerer Abrieb und eine geringere Belastung der Lagerung erreicht werden kann. Lediglich während des Ver­ schiebens in axialer Richtung liegen die Rundschultern einiger Ablaufglieder an den geneigten Übergängen an.

Anstelle der stufenweisen Verstellung des übertragenen Drehmoments durch axiales Verschieben kann zu diesem Zweck auch eine digitale, insbesondere bistabile, Verstellung der Höcker im äußeren rohrartigen Teil, insbesondere mittels Verstellzylindern, erfolgen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine von einer Hohlwelle konzentrisch umgriffene Welle das Antriebsteil und das Abtriebsteil oder umgekehrt bilden, daß am Innenumfang der Hohlwelle oder am Außenumfang der anderen Welle mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Ablaufglieder in festem Abstand zur Drehachse der Wellen angeordnet sind, die an der je­ weils anderen Welle entlanggeführt sind, und daß diese jeweils andere Welle mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte höckerartige Vorsprünge besitzt, die beim Passieren jeweils eines Ablaufglieds zu dieser anderen Welle hin oder in diese andere Welle hinein entgegen den Fliehkräften und/oder federnd oder elastisch ausweichen. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die vorzugsweise als Rollen ausgebildeten Ablaufglieder in festem radialen Abstand gelagert werden können und nur die höckerartigen Vorsprünge radial verändert werden müssen. Die Zahl der als Rollen ausgebildeten Ablaufglieder kann dadurch relativ problemlos erhöht werden.

Die höckerartigen Vorsprünge sind bei dieser Ausführungs­ form an Impulsaufnahmegliedern angeordnet, die jeweils durch Einwirkung der passierenden Ablaufglieder entgegen den Fliehkräften und/oder federnd ausgelenkt werden und/oder elastisch ausgebildet sind.

Alternativ dazu können die Impulsaufnahmeglieder auch radial unbeweglich gestaltet sein und die Rollen radial verlagerbar unter Federdruck daran ablaufen, wobei der Federdruck zur Verstellung des übertragenen Drehmoments mittels Stellgliedern, insbesondere Druckluftzylindern, verstellbar ist.

Eine weitere vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß in Abwandlung der beschriebe­ nen Ausführungen anstelle der radial verlagerbaren oder nicht verlagerbaren Ablaufglieder und von radial nicht verlagerbaren bzw. verlagerbaren Bereichen der Gegenlauf­ fläche axial verlagerbare oder nicht verlagerbare Ablauf­ glieder und axial nicht verlagerbare bzw. verlagerbare Bereiche von Ringflächen treten, die senkrecht zur Dreh­ achse ausgerichtet sind und höckerartige Vorsprünge in axialer Richtung besitzen. Dadurch weisen die der Impuls- und Drehmomentübertragung dienenden Kräfte die Richtung der Drehachse auf, so daß eine additive Überlagerung mit den aus der Drehbewegung herrührenden Zentrifugalkräften vermieden wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Drehmoment­ wandlers mit zwei teleskopartig in radialer Richtung bewegbaren Ablaufrollen in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Drehachse,

Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungs­ beispielin einer Schnittdarstellung senkrecht zur Schnittebene der Fig. 1,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Dreh­ momentwandlers mit zwei schwenkhebelartig in radialer Richtung verlagerbaren Ablaufrollen in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Dreh­ achse,

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Dreh­ momentwandlers mit axial verschiebbaren Ablauf­ rollen zur kontinuierlichen Veränderung des übertragenen Drehmoments in einer Schnittdar­ stellung längs der Drehachse,

Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Dreh­ momentwandlers, das eine Modifikation des in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsbei­ spiels darstellt,

Fig. 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Dreh­ momentwandlers zur stufenartigen Verstel­ lung des übertragenen Drehmoments in einer Schnittdarstellung längs der Drehachse,

Fig. 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Dreh­ momentwandlers als Modifikation zu dem in Fig. 6 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Dreh­ momentwandlers mit zwangsgeführten Ablaufrollen in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Drehachse,

Fig. 9 ein achtes Ausführungsbeispiel eines Drehmoment­ wandlers mit einer Vielzahl von zwangsgeführten Ablaufrollenpaaren in einer Schnittdarstellung längs der Drehachse,

Fig. 10 eine Schnittdarstellung des in Fig. 9 darge­ stellten achten Ausführungsbeispiels quer zur Schnittebene von Fig. 9,

Fig. 11 ein neuntes Ausführungsbeispiel eines Dreh­ momentwandlers mit einer Verstelleinrichtung für höckerartige Vorsprünge an der Abrollfläche der Ablaufrollen in einer Schnittdarstellung quer zur Drehachse,

Fig. 12 ein zehntes Ausführungsbeispiel eines Dreh­ momentwandlers mit einer alternativen Ausführung einer Verstelleinrichtung für höckerartige Vorsprünge der Abrollfläche in einer Schnitt­ darstellung längs der Drehachse und

Fig. 13 ein elftes Ausführungsbeispiel eines Drehmoment­ wandlers mit radial unverschiebbaren Ablauf­ rollen in einer Schnittdarstellung quer zur Drehachse.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Aus­ führungsbeispiel eines Drehmomentwandlers beziehungsweise -über­ tragers sind an einer das Eingangsdrehmoment über­ tragenden Antriebswelle 10 an einander gegenüberliegenden Seiten zwei teleskopartige Führungen 11 fixiert, z. B. durch Anschweißen, an deren in radialer Richtung verschiebbaren Endbereichen jeweils eine Ablaufrolle 12 drehbar gelagert ist. Diese Ablaufrollen 12 rollen bei der Rotation der Antriebswelle 10 an der Innenumfangsfläche eines rohrartigen Abtriebsteils 13 ab, das konzentrisch zur Antriebswelle 10 drehbar gelagert ist. Diese Innen­ umfangsfläche besitzt in überwiegenden Bereichen einen Radius r_o bzw. Abstand zur gemeinsamen Drehachse 15, jedoch weist die Innenumfangsfläche 14 an zwei einander gegenüberliegenden Stellen radial nach innen vorstehende höckerartige Vorsprünge 16 auf, so daß in diesen Bereichen die Innenumfangsfläche einen geringeren Abstand zur Dreh­ achse 15 aufweist.

Wird die Antriebswelle 10 durch ein Eingangsdrehmoment an­ getrieben, so bewegen sich die Ablaufrollen 12 beispiels­ weise zunächst entlang der Bereiche der Innenumfangsfläche 14 mit dem Radius r_o. Gelangen sie nun, wie in Fig. 1 dargestellt, an die höckerartigen Vorsprünge 16, so werden die teleskopartigen Führungen 11 zusammen mit den Ablauf­ rollen 12 radial nach innen verschoben, da diese Ablauf­ rollen 12 entlang einer nach innen gekrümmten Kurve mit dem Radius r radial nach innen ausgelenkt werden. Dieser Radius r ist der Radius der Anstiegskrümmung der höcker­ artigen Vorsprünge 16. Der Radius r kann sich bei nicht kreisbogenförmigen Anstiegsflanken kontinuierlich ändern. Infolge dieser Richtungsänderung der eine bestimmte Masse aufweisenden Ablaufrollen 12 wird eine Kraft auf das Abtriebsteil 13 ausgeübt, die eine Komponente aufweist, die das Abtriebsteil 13 mit einem bestimmten Drehmoment antreibt, welches wiederum von der Höhe der höckerartigen Vorsprünge 16, von der Masse der Ablaufrollen 12, von der Zahl der höckerartigen Vorsprünge 16 und Ablaufrollen 12 und von den An- und Abtriebsdrehgeschwindigkeiten ω₀ und ω abhängt. Es stellt sich dadurch eine Abtriebsgeschwin­ digkeit W des Abtriebsteils 13 ein, die kleiner als die Antriebsdrehgeschwindigkeit ω₀ ist.

Durch die Rotation der Antriebswelle werden die Ablauf­ rollen 12 durch Fliehkraftwirkung an der Innenumfangs­ fläche 14 entlanggeführt. Erforderlichenfalls können die teleskopartigen Führungen 11 noch mit Druckfedern 17 aus­ gestattet werden, die die Anlage der Ablaufrollen 12 an der Innenumfangsfläche 14 unterstützen. Zur Vereinfachung ist nur eine solche Druckfeder 17 dargestellt.

Anstelle von Ablaufrollen 12 können prinzipiell auch andere Ablaufglieder vorgesehen sein, z. B. Walzen oder Kugeln oder Gleitelemente, wie Gleitbacken, die an der geschmierten Innenumfangsfläche 14 entlanggleiten. Im Falle von Kugeln oder Rollen können auch Käfigführungen anstelle von Achsenführungen treten.

Das Prinzip des erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers beruht auf einer nicht kraftschlüssigen Energieübertragung zwischen dem Antriebsteil bzw. der Antriebswelle 10 und dem Abtriebsteil 13. Dabei sind Reibungskräfte für die Energieübertragung nicht erforderlich, obwohl selbstver­ ständlich eine gewisse Reibung, die hier allerdings un­ erwünscht ist, immer auftritt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbei­ spiel sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit den­ selben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals be­ schrieben. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind die teleskopartigen Führungen 11 zur radialen Verlagerung der Ablaufrollen 12 durch schwenkhebelartige Halterungen 18 ersetzt. Hierzu sind an der Antriebswelle 10 an entgegen­ gesetzten Stellen starre Hebelelemente 19 fixiert, bei­ spielsweise angeschweißt, die sich nach entgegengesetzten radialen Richtungen erstrecken. An den freien Enden dieser Hebelelemente 19 sind Schwenkhebel 20 schwenkbar gelagert, die wiederum an ihren radial äußeren freien Endbereichen die drehbar gelagerten Ablaufrollen 12 tragen. Auch hier werden diese Ablaufrollen 12 bei der Rotation der An­ triebswelle 10 durch Fliehkrafteinwirkung an der Innen­ umfangsfläche 14 des Abtriebsteils 13 entlanggeführt.

Die schwenkhebelartigen Halterungen 18 können so dimen­ sioniert werden, daß die Schwenkhebel 20 und die Hebel­ elemente 19 in den Bereichen der Innenumfangsfläche 14 mit dem Radius r_o zusammen eine Gerade bilden, also ge­ streckt sind, oder aber der in Fig. 3 dargestellte Knick bleibt in gewissem Umfange auch noch in den Bereichen mit dem Radius r_o erhalten. Bei der letzteren Ausführung können beispielsweise jeweils nach den höckerartigen Vorsprüngen 16 Vertiefungen im Abtriebsteil 13 so einge­ formt sein, daß die Schwenkhebel 20 in der Gegenrichtung ausknicken können, wenn beispielsweise das Abtriebsteil 13 im "Schiebebetrieb" eine höhere Drehzahl als die Antriebs­ welle 10 aufweist. Diese Vertiefungen können entfallen, wenn bei gestreckter, entsprechend dimensionierter Halte­ rung 18 die Ablaufrollen 12 nicht in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 14 mit dem Radius r_o gelangen können.

Der Kontakt tritt dann nur im Bereich der höckerartigen Vorsprünge 16 auf, wodurch die Reibung insgesamt ver­ ringert und der Wirkungsgrad erhöht wird.

Auch bei einer Ausführung mit schwenkhebelartigen Halte­ rungen 18 können Federanordnungen vorgesehen sein, durch die die Schwenkhebel 20 federnd an der Innenumfangsfläche 14 gehalten werden, um beispielsweise die Fliehkraft­ wirkung zu unterstützen und um auch im Stillstand des Drehmomentwandlers die Anlageposition an der Innenumfangs­ fläche beizubehalten.

Das in Fig. 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel stellt eine Abwandlung des in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels dar. Anstelle des sehr kurzen rohr­ artigen und eher ringförmigen Abtriebsteils 13 gemäß den ersten bei den Ausführungsbeispielen tritt hier ein wesent­ lich längeres rohrartiges Abtriebsteil 21, bei dem zwar der Radius r_o gleich bleibt, bei dem jedoch die Höhe der höckerartigen Vorsprünge 16 vom linken axialen Endbereich aus bis zum rechten axialen Endbereich kontinuierlich ab­ nimmt, bis am rechten axialen Endbereich die gesamte Innenumfangsfläche 14 den Radius r_o aufweist. Die mit den Ablaufrollen 12 versehene Antriebswelle 10 ist axial ver­ schiebbar angeordnet, so daß die Ablaufrollen 12 je nach axialer Verschiebung der Antriebswelle 10 entweder im Bereich großer höckerartiger Vorsprünge 16 oder im Bereich geringer höckerartiger Vorsprünge 16 umlaufen. Da die Ablaufrollen 12 in den meisten axialen Stellungen an einer Neigung der Innenumfangsfläche 14 abrollen, weist die ent­ sprechende Kante der Ablaufrollen 12 eine entsprechende Abrundung 22 auf, um die Kontaktfläche zwischen den Ablaufrollen 12 und der Innenumfangsfläche 14 zu vergrößern.

Werden die Ablaufrollen 12 im linken axialen Endbereich des Abtriebsteils 13 betrieben, so wird ein hohes Dreh­ moment übertragen, das sich kontinuierlich bei einer Ver­ schiebung zum rechten axialen Endbereich des Abtriebsteils 13 verringert. Am rechten axialen Endbereich des Abtriebs­ teils 13 wird dann kein Drehmoment mehr übertragen, da dort der Radius der Innenumfangsfläche 14 konstant r_o beträgt. Auf diese Weise kann das übertragene Drehmoment kontinuierlich erhöht oder reduziert werden, wobei dies während des Betriebs erfolgen kann, wenn eine entsprechen­ de Vorrichtung zur axialen Verschiebung der Antriebswelle 10 vorgesehen ist.

Das in Fig. 5 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel stellt eine Variante zum dritten Ausführungsbeispiel bei im wesentlichen gleicher Funktion dar, das heißt, auch beim vierten Ausführungsbeispiel kann das übertragene Drehmoment durch axiale Verschiebung der Antriebswelle 10 kontinuierlich verändert werden. Bei diesem vierten Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist das rohrartige Abtriebs­ teil 21 mit zylindrischer Außenkontur gemäß Fig. 4 durch ein rohrartiges Abtriebsteil 23 ersetzt, bei dem der Außendurchmesser nach links zu den Bereichen mit höheren höckerartigen Vorsprüngen hin vergrößert ist. Im Gegensatz zum dritten Ausführungsbeispiel weiten sich die einander gegenüberliegenden Mantellinien der Innenumfangsfläche 14 zu den Bereichen mit höheren Vorsprüngen 16 hin, also nach links, immer mehr auf, das heißt, auch der Radius r_o nimmt von rechts nach links zu. Hierdurch kann der rechte Bereich, bei dem ohnehin kein Drehmoment übertragen wird, mit geringerem Durchmesser ausgebildet werden. Ent­ sprechend der Krümmung der Mantellinien sind die Ablauf­ rollen 12 an der gegenüber Fig. 4 gegenüberliegenden Kante gerundet.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel kann in einer Abwandlung auch so dimensioniert sein, daß sich die gegenüberliegenden Mantellinien im oberen Bereich der Höcker axial von rechts nach links verengen, während sich die gegenüberliegenden Mantellinien im unteren Bereich der Höcker von rechts nach links aufweiten. Die Grenze zwischen oberem und unterem Bereich bilden zwei Mantel­ linien, die parallel zur Antriebsachse verlaufen. Bei einer solchen nicht dargestellten Ausführung sollten die Ablaufrollen 12 an beiden Kanten gerundet sein.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten fünften Ausführungsbei­ spiel ist ein rohrartiges Abtriebsteil 24 vorgesehen, bei dem sich die höckerartigen Vorsprünge 16 von rechts nach links in fünf Stufen 25 erhöhen, wobei die Zahl der Stufen variierbar ist. Jede Stufe weist eine zylindrische Umfangskontur auf, so daß die Ablaufrollen 12 in ihrem zylindrischen Bereich auf ihrer gesamten Breite an der Ablauffläche anliegen. An der Antriebswelle 10 ist eine Vielzahl von paarweise sich gegenüberstehenden Ablaufrollen 12 axial in Stufen versetzt angeordnet und jeweils durch schwenkhebelartige Halterungen gehalten, wie dies bereits in den vorherigen Ausführungsbeispielen der Fall war. Selbstverständlich können auch teleskopartige Führungen 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hier verwendet werden, und die Zahl der höckerartigen Vor­ sprünge 16 und Ablaufrollen 12 in einer Ebene kann größer als zwei sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwölf Rollenpaare axial so versetzt an der Antriebswelle 10 angeordnet, daß der jeweilige Abstand den Abständen der Stufen 25 entspricht. Gemäß Fig. 6 befinden sich vier Rollenpaare im Bereich der höchsten Erhebungen der höcker­ artigen Vorsprünge 16, vier weitere Rollenpaare im Bereich der stufenartig abnehmenden Höhe der Vorsprünge 16 und vier Rollenpaare sind im höckerfreien Bereich positioniert, so daß letztere kein Drehmoment übertragen. Zur Vereinfachung wurden lediglich die beiden äußersten Rollenpaare de­ tailliert dargestellt und die übrigen nur angedeutet.

Wird nun die Antriebswelle 10 beispielsweise um eine Strecke nach rechts verschoben, die dem axialen Abstand zweier Rollenpaare entspricht, so nimmt die Zahl der Rollenpaare im Bereich der höchsten Erhebung der höcker­ artigen Vorsprünge 16 ab, und entsprechend erhöht sich die Zahl der Rollenpaare im zylindrischen rechten Innenbereich ohne Drehmomentübertragung auf fünf. Dadurch nimmt das gesamte übertragene Drehmoment ab. Durch weitere Ver­ schiebung der Antriebswelle 10 nach rechts kann so das übertragene Drehmoment stufenweise verringert werden und nimmt entsprechend bei einer Verschiebung nach links stufenweise zu. Die Ablaufrollen 12 besitzen auch hier an einer Laufkante Rundungen, damit die geneigten Über­ gänge zwischen den Stufen bei der Verschiebung wie bei Fig. 4 für die Energieübertragung genutzt werden können.

Selbstverständlich ist es auch bei den Ausführungsbei­ spielen gemäß den Fig. 4 und 5 möglich, eine Vielzahl von Rollenpaaren axial versetzt an der Antriebswelle 10 anzu­ ordnen, um das übertragene Drehmoment zu erhöhen.

Das in Fig. 7 dargestellte sechste Ausführungsbeispiel entspricht wiederum bezüglich der Funktion weitgehend dem in Fig. 6 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel. Bei dieser Ausführung sind nur drei Stufen 26 vorgesehen, und anstelle des rohrartigen Abtriebsteils 24 tritt ein rohr­ artiges Abtriebsteil 27. Dieses rohrartige Abtriebsteil 27 unterscheidet sich vom rohrartigen Abtriebsteil 24 in derselben Weise wie das Abtriebsteil 23 gemäß Fig. 5 zum Abtriebsteil 21 gemäß Fig. 4 mit Ausnahme der Stufen.

Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen ist es möglich, vor allem bei größeren Drehgeschwindigkeiten, daß die Ablaufrollen 12 die höckerartigen Vorsprünge 16 schanzen­ artig überspringen, so daß beim Wiederaussetzen auf die Innenumfangsfläche bereits die Anstiegsflanke des nächsten Höckers erreicht wird und jeweils ein Aufprall­ effekt entsteht, der zu einer Geräuschbelästigung und zu einem erhöhten Verschleiß führt. Das verspätete Aufsetzen kann durch zusätzliche Federn verringert werden, beispielsweise durch die Federn 17 gemäß Fig. 1, oder aber auch durch Blattfedern od. dgl. an den schwenkhebelartigen Halterungen 18. Nachteilig könnten sich bei Ausführungen mit Federn mögliche Resonanzerscheinungen und ein geringfügig erhöhter Energieverlust durch Erwärmung der Federn auswirken. Für die ordnungsgemäße Funktion des Drehmomentwandlers ist es von Nutzen, daß die Rollen nach Überspringen von höckerartigen Vorsprüngen 16 vor Erreichen des nächsten Höckers wieder in Anlage mit der Innenumfangsfläche gelangen. Diese Problematik wird bei dem in Fig. 8 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel durch eine Zwangsrückführung der Ablaufrollen 12 umgangen. Dort ist ein stab- oder leistenartiges Halteteil 28 in einer Antriebswelle 29 radial verschiebbar gelagert und verläuft durch die Drehachse der Antriebswelle 29. An den beiden freien Enden des Halteteils 28 ist jeweils eine Ablaufrolle 12 drehbar gelagert. Die Führung des Halte­ teils 28 in der Antriebswelle 29 muß verdrehsicher sein, was beispielsweise durch einen nichtrunden Querschnitt des Halteteils 28, eine Führungsleiste od. dgl. erreicht wird. Die Innenumfangsfläche 30 eines rohr- oder ringförmigen Abtriebsteils 31 ist so mit höckerartigen Vorsprüngen 32 und Vertiefungen 33 versehen, daß der diagonale Abstand d durch die Drehachse 15 immer konstant ist und der Länge des mit den Ablaufrollen 12 versehenen Halteteils 28 entspricht. Dadurch werden beide Ablaufrollen 12 immer an der Innenumfangsfläche 30 entlang zwangsgeführt.

Selbstverständlich sind auch hier Ausführungen möglich, bei denen mehrere solcher Halteteile 28 in axialer Rich­ tung versetzt und in der Antriebswelle 29 radial ver­ schiebbar gelagert sind, wobei auch Ausführungen im Sinne der Fig. 4 bis 7 möglich sind, das heißt, die höckerartigen Vorsprünge 32 am Innenumfang des Abtriebsteils 31 können in einer axialen Richtung in der Höhe zu- und in der anderen abnehmen, so daß durch axiale Verschiebung der Antriebswelle relativ zur Abtriebswelle das abtriebs­ seitige Drehmoment verstellt werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es prinzipiell auch möglich, das rohrförmige äußere, als Abtriebsteil 31 bezeichnete Teil als Antriebsteil und die als Antriebs­ welle 29 bezeichnete Welle als Abtriebswelle einzusetzen.

Eine Abwandlung des in Fig. 8 dargestellten siebten Aus­ führungsbeispiels, die auf dem gleichen Arbeitsprinzip beruht, ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Zur Verein­ fachung der Darstellung ist Fig. 9 nur ausschnittsweise abgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine Zwangsführung der Ablaufrollen 12 vorgesehen, und das übertragene Drehmoment kann stufenweise verändert werden.

Bei diesen in den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungs­ beispielen besitzt eine als Hohlwelle ausgebildete An­ triebswelle 34 einen als Führungsrohr 35 ausgebildeten Fortsatz, wobei dieses Führungsrohr 35 eine Abtriebswelle 36 umgreift und an ihr drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Mit der Abtriebswelle 36 sind zwei konzen­ trische Rohre 37, 38 fest verbunden, deren Durchmesser so ausgebildet sind, daß die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle 34 in radialer Richtung dazwischen angeordnet ist. In oder an der Antriebswelle 34 sind mehrere, in axialer Richtung versetzte Paare von Ablaufrollen 12 radial verschiebbar gelagert, wobei jedes Ablaufrollenpaar durch zwei Ablaufrollen 12 gebildet wird, die an den entgegengesetzten Enden von radial in der Antriebswelle 34 verschiebbar gelagerten Halteteilen 39 drehbar gelagert sind. Die Halteteile 39 entsprechen in ihrer prinzipiellen Funktion dem Halteteil 28 des siebten Ausführungs­ beispiels.

Die Gesamtlänge dieser jeweils aus einem Halteteil 39 und zwei Ablaufrollen 12 bestehenden Rollenpaare 40 in radialer Richtung entspricht dem radialen Abstand zwischen den Ablaufflächen der konzentrischen Rohre 37, 38, so daß auch hier eine Zwangsführung erreicht wird. Selbstver­ ständlich können auch in jeder Ebene senkrecht zur Drehachse 15 mehrere Rollenpaare 40 über den Umfang verteilt angeordnet sein, beispielsweise paarweise an diametral entgegengesetzten Stellen.

Ahnlich wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 6 und 7 weist das äußere konzentrische Rohr 37 über den Umfang verteilt höckerartige Vorsprünge 41 auf, die am in Fig. 9 rechten Endbereich am höchsten sind und deren Höhe zum linken Endbereich hin stufenweise abnimmt, bis das konzentrische Rohr 37 am linken Endbereich einen zylin­ drischen Innenumfang besitzt. Aus Fig. 10 geht hervor, daß mehrere von solchen höckerartigen Vorsprüngen 41 über den Umfang verteilt angeordnet sind. Um die Zwangsführung der Rollenpaare 40 zu erreichen, muß das innere konzentrische Rohr 38 eine komplementäre Außenumfangsfläche aufweisen, damit der radiale Abstand zur Zwangsführung immer konstant bleibt. Der freie Endbereich der Antriebswelle 34 ist mit zwei Lagerrollen 42 versehen, um eine sichere Führung der Antriebswelle 34 zwischen den dort konzentrischen Rohren 37, 38 zu gewährleisten. Die stufenweise Veränderung des über­ tragenen Drehmoments erfolgt analog zu den Ausführungs­ beispielen gemäß den Fig. 6 und 7, das heißt, die An­ triebswelle 34 wird stufenweise axial verschoben, wobei in der einen Richtung die Zahl der Rollenpaare 40 im Bereich der höckerartigen Vorsprünge 41 erhöht und in der anderen Richtung verringert wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, analog zu den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4 und 5 anstelle einer stufenartigen Veränderung der Höhe der höckerartigen Vorsprünge 41 auch eine stufenlose kontinuierliche Veränderung vorzusehen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann prinzipiell die Funktion von Antriebswelle und Abtriebswelle vertauscht werden.

Das in Fig. 11 dargestellte neunte Ausführungsbeispiel entspricht wiederum prinzipiell dem in Fig. 3 dargestell­ ten zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied dazu treten hier anstelle der starren höckerartigen Vorsprünge 16 nun die höckerartigen Vorsprünge 43 des um die Achse 58 schwenkbaren Impulsaufnahmegliedes 44. Dieses Impulsauf­ nahmeglied 44 ist so vertieft in der Innenwandung eines rohrartigen Abtriebsteils 45 angeordnet, daß die ge­ wünschte Schwenkverstellung möglich ist. Hierzu liegt das Impulsaufnahmeglied 44 an seiner der Innenumfangs­ fläche entgegengesetzten Seite über eine elastische Stoßdämpferanordnung 46 an einem Stellglied 47 an, das über ein Schraubgewinde 48 in der Wandung des Abtriebs­ teils 45 um die Achse 58, die in praxi links und rechts außerhalb der Laufbahn des Höckers 43 angebracht werden muß, geschwenkt werden kann.

Die Übergänge zwischen der Innenumfangsfläche 14 und dem Impulsaufnahmeglied 44 sollten möglichst stetig sein, um Sprünge der Ablaufrollen 12 zu vermeiden. Hierzu kann das Impulsaufnahmeglied 44 elastisch verformbar ausgeführt werden, so daß die Unstetigkeit der Bahnsteigung am Über­ gang zwischen der Innenumfangsfläche 14 und dem Impuls­ aufnahmeglied 44 beim Überrollen durch die Ablauf­ rolle 12 kurzzeitig verschwindet oder zumindest nicht so stark zur Geltung kommt, daß die Ablaufrolle springt. Ist das Impulsaufnahmeglied 44 jedoch starr, wird die Höcker­ anstiegsflanke zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß wie in Fig. 3 bei voll in Richtung zur Achse 15 hin ausge­ schwenktem Impulsaufnahmeglied 44 keine Unstetigkeit der Bahn auftritt. Bei nur teilweise ausgeschwenktem Impulsaufnahmeglied 44 wird dann die Ablaufrolle 12 beim Verlassen der Innenumfangsfläche 14 ein Stück weit den Bahnkontakt verlieren, bis sie auf die Anstiegsflanke des Höckers trifft. Die nun in Erscheinung tretende Un­ stetigkeit der Bahnsteigung kann zu einem geringfügigen Springen der Ablaufrolle 12 führen, wobei jedoch die Schwenkbarkeit des Schwenkhebels 20 und die elastische Stoßdämpferanordnung 46 diesen Effekt stark mildern werden. Wenn zusätzlich die Ablaufrolle 12 selbst und/oder das Impulsaufnahmeglied 44 ein wenig elastisch verformbar sind, kann ein Springen der Ablaufrolle 12 fast völlig vermieden werden.

In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann das Impulsaufnahmeglied 44 auch mit dem Stellglied 47 so verzahnt sein, daß ein Zurückziehen des Impulsaufnahme­ glieds 44 mittels des Stellglieds 47 möglich ist. Anderer­ seits ist eine oft ausreichende Rückstellung radial nach außen dadurch gegeben, daß die passierenden Ablaufrollen 12 eine Kraft radial nach außen ausüben.

Zur radialen Verstellung des Stellglieds 47 und damit des höckerartigen Vorsprungs 43 ist das Stellglied 47 an seinem radial äußeren Endbereich mit einem Kegelrad 49 versehen, das beispielsweise mittels eines konzentrisch zur Antriebswelle 10 angeordneten und auf dieser gelager­ ten weiteren Kegelrads angetrieben werden kann. Hierdurch ist eine kontinuierliche Verstellung der Höhe des höcker­ artigen Vorsprungs 43 und damit des übertragenen Dreh­ moments während des Betriebs möglich.

Bei dem in Fig. 12 dargestellten zehnten Ausführungsbei­ spiel ist eine abgewandelte Ausführung eines Stellglieds 50 vorgesehen. Das mit dem Impulsaufnahmeglied 44 ge­ koppelte Stellglied 50 ist an einer in axialer Richtung schräg verlaufenden Führung 51 verschiebbar geführt. Diese Führung 51 ist über Verbindungsscheiben 52, 53 mit drehbar gelagerten Rohrstücken 54 starr verbunden, die auf mit dem rohrartigen Abtriebsteil 45 verbundenen Lagerrohren 55 drehbar gelagert sind. Die Lagerungen 55 sind wiederum drehbar auf der Antriebswelle 10 gelagert. Durch axiale Verschiebung der Rohrstücke 54 bzw. der Verbindungs­ scheiben 52, 53 verschiebt sich das Stellglied 50 entlang der Führung 51 und bewirkt eine radiale Verstellung des Impulsaufnahmeglieds 44.

Es ist selbstverständlich auch möglich, nicht nur zwei gegenüberliegend angeordnete Impulsaufnahmeglieder 44, sondern mehrere Paare von gegenüberliegenden Impulsauf­ nahmegliedern über den Umfang verteilt anzuordnen. Anstelle einer stufenlosen Verstellung der Höhe der höckerartigen Vorsprünge 43 gemäß den Fig. 11 und 12 kann bei einer größeren Zahl von über den Umfang verteilten Impulsaufnahmegliedern 44 auch eine stufenartige Ver­ stellung des übertragenen Drehmoments dadurch erreicht werden, daß die einzelnen Impulsaufnahmeglieder 44 bzw. Paare von Impulsaufnahmegliedern 44 zwischen zwei Stel­ lungen sozusagen digital verstellt werden, von denen die eine einen in die Flugbahn der Ablaufrollen 12 eingeschobenen höckerartigen Vorsprung 43 und die andere einen aus der Bahn herausgezogenen Vorsprung aufweist, bei der keine Impulsübertragung stattfindet. Eine Vielzahl von Einstell­ möglichkeiten für das übertragene Drehmoment kann erreicht werden, indem nicht nur über dem Umfang, sondern auch in axialer Richtung mehrere unabhängig voneinander verstell­ bare Impulsaufnahmeglieder nebeneinander plaziert werden, denen jeweils eine Ablaufrollenanordnung zugeteilt ist, wobei sowohl die Höckerhöhen jedes Impulsaufnahmegliedes unterschiedlich sein können als auch die Massen der zugeordneten Ablaufrollen. Die jeweilige Verstellung zwischen den beiden Positionen der Impulsaufnahmeglieder 44 kann beispielsweise durch pneumatische, elektrische oder sonstige Stellglieder erfolgen. Der Vorteil der bistabil verstellbaren Höcker besteht darin, daß eine Unstetigkeit der Bahnsteigung am Übergang zwischen der Innenumfangsfläche 14 und der Flanke des eingeschobenen Höckers 43 vermieden werden kann, so daß auch bei völlig unelastischer Ausführung der Impulsaufnahmeglieder 44 kein Springen der Ablaufrollen beim Erreichen der Höcker­ anstiegsflanke auftritt. Werden beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 die höckerartigen Vorsprünge 41 in diesem Sinne als digital, insbesondere bistabil verstellbare Höcker ausgebildet, so müssen die Halteeinrichtungen 39 Anschlagmittel in der Hohlwelle 34 aufweisen, die die radiale Bewegung begrenzen.

Bei dem in Fig. 13 dargestellten elften Ausführungsbei­ spiel ist eine inverse Anordnung dargestellt, das heißt, eine Antriebswelle 56 ist mit verstellbaren Impulsauf­ nahmegliedern 44 ähnlich den Fig. 11 und 12 versehen. Mehrere solcher Impulsaufnahmeglieder 44 sind über den Außenumfang der Antriebswelle 56 verteilt angeordnet. Die Antriebswelle 56 ist mit einem radialen Abstand von einem konzentrischen Abtriebsrohr 57 umgeben. An dessen Innen­ umfangsseite sind gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere Ablaufrollen 12 drehbar gelagert, jedoch im Gegen­ satz zu den bisherigen Ausführungsbeispielen nicht in radialer Richtung verstellbar. Die Winkelabstände der Ablaufrollen 12 entsprechen den Winkelabständen der Impulsaufnahmeglieder 44. Dies muß jedoch nicht in jedem Fall so sein. Bei einer Drehbewegung werden die schwenkbar an der Antriebswelle 56 angeordneten Impulsaufnahmeglieder 44 durch die Ablaufrollen 12 radial nach innen wegge­ schwenkt, und sie schwenken unter Einwirkung der Zentri­ fugalkräfte anschließend wieder radial nach außen. Während des Kontakts der Ablaufrollen 12 mit den höckerartigen Vorsprüngen 43 der Impulsaufnahmeglieder 44 treten wieder­ um tangentiale Kraftkomponenten auf, die die Übertragung eines Drehmoments bewirken.

Auch bei dem in Fig. 13 dargestellten elften Ausführungs­ beispiel kann prinzipiell die Funktion von Antriebswelle 56 und Abtriebsrohr 57 miteinander vertauscht werden; da dann aber bei langsam drehender Abtriebswelle nur geringe Zentrifugalkräfte auftreten, sollten bei dieser Anwendung die schwenkbaren Impulsaufnahmeglieder mit zusätzlichen Federelementen nach außen gedrückt werden.

In Abwandlung der dargestellten Ausführungsbeispiele sind selbstverständlich auch Kombinationen von Einzelkomponen­ ten aus verschiedenen Ausführungsbeispielen miteinander möglich. So können beispielsweise in Abwandlung des in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiels die Ablauf­ rollen 12 unter Federdruck radial verlagerbar an der Innenseite des äußeren Rohrs angeordnet sein, während an der inneren Welle in radialer Richtung unbewegliche oder kontinuierlich oder digital verstellbare höckerartige Vorsprünge 43 bzw. Impulsaufnahmeglieder 44 vorgesehen sein können. Im Falle von unbeweglichen höckerartigen Vor­ sprüngen können diese dann auch gemäß den in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen in axialer Richtung eine sich ändernde Höhe aufweisen, oder es läßt sich der Federdruck mittels Stellgliedern, insbesondere Druckluftzylindern, verstellen, um eine stufenartige oder kontinuierliche Verstellbarkeit des übertragenen Dreh­ moments zu erreichen.

Bei allen Ausführungsbeispielen mit radial verlagerbaren Ablaufrollen 12 können diese gemäß Fig. 1 oder Fig. 3 radialverlagerbar ausgebildet sein. Die Zahl von Ablauf­ rollen 12 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse ist prin­ zipiellfrei wählbar, jedoch sind Anordnungen vorzuziehen, bei denen sich Ablaufrollen 12 paarweise gegenüberstehen.

Alle beschriebenen Drehmomentwandler können auch in der Weise mehrteilig ausgeführt sein, daß mehrere energie­ übertragende Einheiten an verschiedenen Orten positioniert sind, wobei sowohl die Antriebsteile als auch die Ab­ triebsteile kraftschlüssig, insbesondere drehfest miteinander verbunden sind.

In Abwandlung der dargestellten und beschriebenen Aus­ führungsbeispiele können diese auch in der Weise reali­ siert werden, daß anstelle einer radialen Verlagerung von Ablaufgliedern und/oder anstelle von radial verlagerbaren Bereichen der Gegenlauffläche axial verlagerbare Ablauf­ glieder und/oder axial verlagerbare Bereiche von Ring­ flächen treten, die senkrecht zur Drehachse ausgerichtet sind. Dies bedeutet beispielsweise im einfachen Falle, daß sich zwei scheibenartige, drehbar gelagerte Teile, deren geometrische Achsen identisch sind, gegenüberstehen, wobei an einem wenigstens ein Ablaufglied so angeordnet ist, daß es an einer Ringfläche des arideren Teils abläuft. Diese Ringfläche kann höckerartige Bereiche, die sich in axialer Richtung erstrecken, zur Drehmomentübertragung besitzen, und das Ablaufglied kann entweder federnd anliegen oder aber das eine der beiden scheibenartigen Teile ist axial verschiebbar auf der Drehachse angeordnet und macht unter axialem Federdruck bei der Drehmomentübertragung als Ganzes oszillierende Bewegungen in axialer Richtung. Fast alle beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch bei der axialen Verlagerung der Ablaufglieder und/oder der drehbar gelagerten Teile sinngemäß Anwendung finden.

Beispielsweise kann in Analogie zu dem in den Fig. 9 und 10 beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Halteteil mit Ablaufgliedern an seinen beiden freien Enden in einem An- oder Abtriebsteil axial verschiebbar gelagert sein und mit seinen Ablaufgliedern an zu beiden Seiten angeord­ neten, starr miteinander verbundenen scheibenartigen Ab- bzw. Antriebsteilen ablaufen, die sich in axialer Richtung erstreckende höckerartige Vorsprünge besitzen, welche derart angeordnet sind, daß zwischen den als Ablaufflächen dienenden Oberflächen in axialer Richtung überall gleich große Abstände vorhanden sind, so daß das Halteteil mit seinen Ablaufgliedern einer Zwangsführung ausgesetzt ist. Dabei kann bei der Rotation der scheibenartigen Teile entweder das axial verschiebbare Halteteil alleine oszil­ lierende Bewegungen in axialer Richtung relativ zu dem mittleren scheibenartigen Teil ausführen, oder es ist am mittleren Teil so befestigt, daß es relativ zu diesem in axialer Richtung nicht verlagert werden kann, so daß das mittlere Teil die oszillierenden Bewegungen mitmacht.

Die Verstellbarkeit des abtriebsseitigen Drehmoments bei den mit Federn versehenen Ausführungen wird dadurch ver­ wirklicht, daß der Anpreßdruck der Ablaufglieder einzeln oder der axiale Abstand der beiden scheibenartigen Teile und damit der Anpreßdruck aller Ablaufglieder verstellt werden kann. Bei einer Zwangsführung der Ablaufglieder, wie sie in dem analog zu den Fig. 9 und 10 vorgeschlagenen Wandler vorliegt, kann eine stufenweise Verstellbarkeit des Drehmoments auf der Abtriebsseite dadurch realisiert werden, daß mehrere Paare von Ringflächen der links und rechts vom Mittelteil angeordneten scheibenartigen Teile, je nach ihrem Abstand von der Achse, sich verschieden weit in axialer Richtung erstreckende höckerartige Bereiche aufweisen und daß das wenigstens eine Halteteil mit zwei Ablaufgliedern, das sich im mittleren Teil in einer Führung in axialer Richtung bewegen kann und dessen Ablaufrollen an den Ringflächen ablaufen, mitsamt seiner Führung in radialer Richtung verstellt werden kann. So oszilliert das Halteteil beispielsweise gar nicht, wenn es sich zwischen zwei Ringflächen ohne Höcker befindet, zwischen Ringflächen mit Höckern dagegen oszilliert es in Abhängigkeit von der Höhe der Höcker und der Differenz der Umlaufgeschwindigkeit des Mittelteils und der beiden seitlichen Teile mit mehr oder weniger hoher Amplitude und Frequenz und bestimmt damit das abtriebsseitige Drehmoment.

Ist das Halteteil im Mittelteil so fixiert, daß es in axialer Richtung nicht beweglich ist und nur in radialer Richtung verstellt werden kann, oszilliert das Mittelteil als Ganzes relativ zu den seitlichen Teilen.

Eine stufenweise Verstellbarkeit der grundsätzlich gleichen Anordnung kann auch dadurch erreicht werden, daß für jedes Paar von Ringflächen mit gleichem radialem Abstand von der Achse eine ortsfeste axiale Führung im scheibenartigen Mittelteil angeordnet wird, in der sich ein Stellglied, insbesondere ein bistabiler Druckluft­ zylinder, befindet, der ein in der Führung links von ihm befindliches Halteteil nach links drücken kann und ein rechts befindliches nach rechts drücken kann, so daß die Ablaufglieder am linken bzw. rechten Ende des jeweiligen Halteteils auf den zugeordneten Ringflächen anliegen. Zur Energieübertragung zwischen dem scheibenartigen Mittelteil und den seitlichen scheibenartigen Teilen wird eines der Halteteilpaare mit Hilfe des entsprechenden Druckluftzylinders gespreizt und arretiert, so daß das Mittelteil oder die bei den miteinander verbundenen seit­ lichen Teile beim Rotieren oszillieren und je nach Amplitude und Frequenz auf das abtriebsseitige Drehmoment entsprechend Einfluß nehmen.

Eine von dieser abgeleitete Ausführung des Drehmoment­ wandlers besteht darin, daß sich die verschiedenen Paare von Ringflächen mit ihren unterschiedlich hohen höcker­ artigen Vorsprüngen auf beiden Seiten des scheibenartigen Mittelteils befinden und daß alle axialen Abstände zwischen diesen als Ablaufflächen dienenden Oberflächen gleich groß sind und daß an oder in den miteinander ver­ bundenen scheibenartigen Seitenteilen für jedes Ring­ flächenpaar einander gegenüberstehende Ablaufglieder in ortsfesten Führungen angeordnet sind, die mittels Stell­ gliedern, insbesondere in den Endstellungen arretierbaren Druckluftzylindern, an die zugeordneten Ablaufflächen angelegt werden können. Je nachdem, welches Paar von Ab­ laufgliedern in Anlage ist, wird das Mittelteil bei der Rotation relativ zu den seitlichen Teilen mit mehr oder weniger großer Amplitude oszillieren und damit das ab­ triebsseitige Drehmoment beeinflussen.

Selbstverständlich kann alternativ an den scheibenartigen Seitenteilen anstatt mehrerer Paare von Ablaufgliedern nur ein Paar angeordnet werden, das in axialer Richtung nicht, jedoch in radialer Richtung verstellt werden kann, womit sich die Amplitude der Oszillation und damit das abtriebs­ seitige Drehmoment ebenfalls verstellen lassen.

Claims (25)

1. Drehmomentwandler und/oder -übertrager mit einem das Eingangsdrehmoment übertragenden, drehbar gelagerten Antriebsteil und einem mit dem Ausgangsdrehmoment beauf­ schlagten, insbesondere konzentrisch dazu drehbar gelagerten Abtriebsteil, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Teile (10; 29; 34; 57) wenigstens ein Ablauf­ glied (12) aufweist, das an einer Umfangsfläche des anderen Teils (13; 21; 23; 24; 27; 31; 36; 45; 56) entlanggeführt ist, wobei diese Umfangsfläche Bereiche mit unterschiedlichen radialen Abständen zur Drehachse (15) aufweist, und daß zur Drehmomentübertragung das wenigstens eine Ablaufglied (12) durch Einwirkung der unterschiedlichen Achsabstände der Umfangsfläche bei der Bewegung entlang der Umfangsfläche radial verlagert wird und/oder radialverlagerbare Bereiche (44) der Umfangs­ fläche durch Einwirkung des wenigstens einen daran geführten Ablaufglieds (12) radial verlagert werden.

2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die als Ablauffläche dienende Umfangsfläche höckerartig zum Flugkreis des wenigstens einen Ablauf­ glieds (12) hin vorstehende Vorsprünge (16; 32; 41; 43) aufweist.

3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ablaufglieder (12), insbe­ sondere zwei sich diametral gegenüberstehende Ablaufglieder, in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (15) über den Umfang verteilt angeordnet sind.

4. Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufglieder (12) als drehbar gelagerte Rollen, Walzen, Kugeln oder als Gleitglieder, wie Gleitbacken, ausgebildet sind.

5. Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Ablaufglied (12) durch Federkraft unterstützt wenigstens im Bereich der höckerartigen Vorsprünge (16; 32; 43) an der als Ablauffläche dienenden Umfangsfläche anliegt.

6. Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (10) als Antriebswelle ausgebildet ist, an der das wenig­ stens eine Ablaufglied (12) mittels einer teleskop­ artigen oder schwenkhebelartigen Halterung (11, 18) durch Zentrifugalkraftwirkung radial nach außen verlagerbar gehalten wird, und daß die Umfangsfläche (14) die Innen­ umfangsfläche des rohrartig ausgebildeten Abtriebsteils (13; 21; 23; 24; 27; 45) ist.

7. Drehmomentwandler nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenumfangsfläche (14) des rohrartigen Abtriebsteils (45) wenigstens einen in seinem radialen Abstand zur Drehachse (15) veränderbaren höckerartigen Vorsprung (43) besitzt.

8. Drehmomentwandler nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Stellglied (47; 50) zur radialen Ver­ lagerung eines den wenigstens einen höckerartigen Vor­ sprung (43) aufweisenden Impulsaufnahmeglieds (44) vorge­ sehen ist, das in radialer Richtung eine Schraub- oder Gleitführung besitzt.

9. Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Impulsaufnahmeglied (44) am Stell­ glied (47; 50) anliegt und/oder mit diesem verzahnt ist, wobei insbesondere zwischen dem Impulsaufnahmeglied (44) und dem Stellglied (47; 50) ein elastischer Stoßdämpfer (46) angeordnet ist.

10. Drehmomentwandler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Gleitführung versehene Stellglied (50) zur radialen Verschiebung am radial äußeren Ende an einer schrägen Führung (51) geführt ist, die an einer in der Längsrichtung der Drehachse (15) ver­ schiebbaren Einstellvorrichtung (52-54) angeordnet ist.

11. Drehmomentwandler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Schraubführung (48) versehene Stellglied (47) ein insbesondere als Kegelrad ausgebildetes Antriebsrad (49) aufweist, das antriebsmäßig mit einer konzentrisch zur Drehachse (15) der Antriebs­ welle (10) drehbar gelagerten Einstellvorrichtung ver­ bunden ist.

12. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei insbesondere an diametral gegenüberliegenden Stellen des rohrartigen Abtriebsrohrs (13; 21; 23; 24; 27; 45) angeordnete höcker­ artige Vorsprünge (16; 43) ein Höckerpaar bilden, und daß ein oder mehrere Höcker oder Höckerpaare über den Umfang und/oder in axialer Richtung verteilt angeordnet sind.

13. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die höckerartigen Vorsprünge in radialer Richtung digital, insbesondere bistabil, verstellbar ausgebildet sind, insbesondere durch elektrische oder pneumatische, insbesondere in ihren stationären Lagen mechanisch verriegelbare Verstell­ glieder.

14. Drehmomentwandler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ablaufglieder (12) oder Ablaufgliederpaare in axialer Richtung versetzt und/oder über den Umfang verteilt an der Welle (10; 57) angeordnet sind, daß die als Ablauffläche dienende Umfangsfläche des anderen drehbaren Teils (21; 23; 24; 27; 56) an einem axialen Endbereich über den Umfang stark unterschiedliche Achsabstände und am anderen axialen Endbereich über den Umfang gleiche Achsabstände besitzt, wobei die Ablauf­ flächen mit unterschiedlichen Achsabständen zwischen den beiden Endbereichen stufenlos oder stufenweise ineinander übergehen, und daß Mittel zur axialen Verschiebung der Welle (10; 57) relativ zum anderen Teil (21; 23; 24; 27; 56) vorgesehen sind.

15. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein im An- oder Abtriebsteil (29; 34) radial verschiebbar gelagertes Halteteil (28; 39) vorgesehen ist, das an seinen beiden Endbereichen mit Ablaufgliedern (12) versehen ist, wobei wenigstens das eine Ablaufglied an der Innenumfangsfläche (30) des rohrartig ausgebildeten anderen Teils (31; 37) dadurch entlanggeführt wird, daß das andere Ablaufglied an einer entsprechend beabstandeten Führungsfläche geführt wird.

16. Drehmomentwandler nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das wenigstens eine Halteteil (28) in einer Welle (29), insbesondere einer Antriebswelle, gelagert ist, und daß beide Ablaufglieder (12) des wenigstens einen Halteteils (28) an einander diametralentgegengesetzten Stellen des Innenumfangs (30) des rohrartigen Teils (31) anliegen, wobei der Abstand (d) der beiden entgegen­ gesetzten Stellen über den Umfang immer konstant bleibt.

17. Drehmomentwandler nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das wenigstens eine Halteteil (39) in oder an einer Hohlwelle (34), insbesondere einer Antriebs­ hohlwelle, gelagert ist, daß das radial äußere Ablaufglied an der Innenumfangsfläche des rohrartigen Teils (37) und das radial innere Ablaufglied an einem innerhalb der Hohl­ welle (34) angeordneten, mit dem rohrartigen Teil (37) fest verbundenen inneren Rotationsteil (38) entlanggeführt wird, und daß der Abstand zwischen den Anlagestellen der beiden Ablaufglieder (12) des wenigstens einen Halteteils (39) am rohrartigen Teil (37) einerseits und am Rotationsteil (38) andererseits über den Umfang gleich bleibt.

18. Drehmomentwandler nach Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Halteteile (28, 39) in axialer Richtung versetzt in oder an der Welle (29,34) gelagert sind, daß die Innenumfangsfläche des rohrartigen Teils an einem axialen Endbereich stark unterschiedliche radiale Abstände zur Drehachse (15) und am anderen End­ bereich gleiche Achsabstände besitzt, wobei die Ablauf­ flächen mit unterschiedlichen Achsabständen zwischen den beiden Endbereichen stufenlos oder stufenweise ineinander übergehen, und daß Mittel zur axialen Verschiebung der Welle (29, 34) relativ zum rohrartigen Teil (31, 37) vorgesehen sind.

19. Drehmomentwandler nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die höckerartigen Vorsprünge (41) in radialer Richtung digital, insbesondere bistabil verstell­ bar ausgebildet sind.

20. Drehmomentwandler nach Anspruch 14 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die als als Rollen ausgebildeten Ablaufglieder (12) beim Übergang zwischen den axialen End­ bereichen wenigstens an denjenigen Laufkanten eine Rundung (22) aufweisen, die an den in axialer Richtung geneigt verlaufenden Bereichen der Ablauffläche in Anlage gelangen.

21. Drehmomentwandler nach Anspruch 14 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrstufiger Übergang der Achs­ abstände der Ablauffläche von einem axialen End­ bereich zum anderen vorgesehen ist, und daß mehrere Ablaufglieder (12) oder Ablaufgliederpaare (40) in axialen Abständen angeordnet sind, die den Stufenabständen entsprechen, wobei die axiale Verschiebung in ent­ sprechenden Stufenschritten durchführbar ist.

22. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einer Hohlwelle (57) insbesondere konzentrisch umgriffene Welle (56) das Antriebsteil und das Abtriebsteil oder umgekehrt bilden, daß am Innenumfang der Hohlwelle (57) oder am Außenumfang der anderen Welle (56) mehrere über den Umfang verteilte Ablaufglieder (12) in festem Abstand zur Drehachse (15) der beiden Wellen angeordnet sind, die an der jeweils anderen Welle entlanggeführt sind, und daß diese jeweils andere Welle mehrere über den Umfang verteilte höcker­ artige Vorsprünge (43) besitzt, die beim Passieren jeweils eines Ablaufglieds (12) zu dieser anderen Welle hin oder in diese andere Welle hinein entgegen den Fliehkräften und/oder federnd oder elastisch ausweichen.

23. Drehmomentwandler nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die höckerartigen Vorsprünge (43) an Impulsaufnahmegliedern (44) angeordnet sind, die jeweils durch Einwirkung der passierenden Ablaufglieder (12) entgegen den Fliehkräften und/oder federnd ausgelenkt werden und/oder elastisch ausgebildet sind.

24. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einer Hohl­ welle (57) insbesondere konzentrisch umgriffene Welle (56) das Antriebsteil und das Abtriebsteil oder umgekehrt bilden, daß am Innenumfang der Hohlwelle (57) oder am Außenumfang der anderen Welle (56) mehrere über den Umfang verteilte Ablaufglieder (12) angeordnet sind, die unter Federdruck an der jeweils anderen Welle entlanggeführt sind, daß diese andere Welle über den Umfang verteilte, in radialer Richtung unbewegliche höckerartige Vorsprünge besitzt und daß der Federdruck mittels Stellgliedern, ins­ besondere Druckluftzylindern, verstellbar ist.

25. Drehmomentwandler und/oder -übertrager mit einem das Eingangsdrehmoment übertragenden, drehbar gelagerten An­ triebsteil und einem mit dem Ausgangsdrehmoment beauf­ schlagten, insbesondere axial versetzt dazu drehbar ge­ lagerten Abtriebsteil, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Teile wenigstens ein Ablaufglied aufweist, das an einer Ringfläche des anderen Teils entlanggeführt ist, wobei diese Ringfläche Bereiche mit unterschiedlichen axialen Abständen zum anderen Teil aufweist, und daß zur Drehmomentübertragung das wenigstens eine Ablaufglied durch Einwirkung der Bereiche mit unterschiedlichen axialen Abständen zum anderen Teil bei der Bewegung ent­ lang der Ringfläche axial verlagert wird und/oder axial verlagerbare Bereiche der Ringflächen durch Einwirkung des wenigstens einen daran geführten Ablaufglieds axial ver­ lagert werden.