DE2133595A1 - Speed converter - Google Patents
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- DE2133595A1 DE2133595A1 DE19712133595 DE2133595A DE2133595A1 DE 2133595 A1 DE2133595 A1 DE 2133595A1 DE 19712133595 DE19712133595 DE 19712133595 DE 2133595 A DE2133595 A DE 2133595A DE 2133595 A1 DE2133595 A1 DE 2133595A1
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Description
Dipl.-Phys. Dr. jur. Jürgen Witte - Patentanwalt - ? 1 "} *3 R 9Dipl.-Phys. Dr. jur. Jürgen Witte - patent attorney -? 1 "} * 3 R 9
D-8031 Gröbenzell bei München - Firnstraße 7 £ \ O 0Ό3 D-8031 Groebenzell near Munich - Firnstrasse 7 £ \ O 0Ό3
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GAM GEARS LIMITED, 4-5 Wilbury Way, Hitchin, Hertfordshire,GAM GEARS LIMITED, 4-5 Wilbury Way, Hitchin, Hertfordshire,
EnglandEngland
DrehzahlwandlerSpeed converter
Die Erfindung betrifft einen durch eine Kraftanlage mit veränderlicher Drehzahl angetriebenen Drehzahlwandler, dessen Abtriebsteil mit einer vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Drehzahl umlaufen soll.The invention relates to a speed converter driven by a power plant with variable speed, whose output part is to rotate at a predetermined, essentially constant speed.
Ein Drehzahlwandler der vorgenannten Art kann in erster Linie, aber nicht ausschließlich, für den Antrieb von Kraftfahrzeug-Hilfsgeräten oder -einrichtungen, z.B. einer Wasserpumpe, eines Ventilators, einer Lichtmaschine oder der Pumpe einer Servo-Lenkvorrichtung eingesetzt werden. Diese Einrichtungen wurden bisher mit einer der Kurbelwellendrehzahl des Kraftfahrzeuges gleichen oder proportionalen Drehzahl angetrieben. Wenn der AntriebA speed converter of the aforementioned type can primarily, but not exclusively, be used to drive Motor vehicle auxiliary devices or devices, e.g. a water pump, a fan, an alternator or the pump of a power steering device can be used. These facilities have so far been associated with one of the Crankshaft speed of the motor vehicle driven by the same or proportional speed. When the drive
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dieser Hilfseinrichtungen unabhängig von der Motordrehzahl mit konstanter Drehzahl erfolgen würde, so ergäbe sich bei optimaler Betriebsdrehzahl ein weitaus besserer Wirkungsgrad bei Wegfall der Beanspruchungen und Belastungen infolge der schwankenden Drehzahl. Die Hilfseinrichtungen wurden außerdem zuverlässiger arbeiten, und ihre Lebensdauer würde verlängert.this auxiliary equipment would take place independently of the engine speed at a constant speed, so would result At optimal operating speed, a much better degree of efficiency with the elimination of stresses and strains as a result of the fluctuating speed. The auxiliary facilities were also working more reliably, and their lifespan would be extended.
Die Erfindung ist auf einen Drehzahlwandler gerichtet, der - obwohl durch eine Kraftanlage mit schwankender Drehzahl angetrieben - Hilfsgeräte mit konstanter Drehzahl antreibt.The invention is directed to a speed converter which - although by a power plant with fluctuating Speed driven - drives auxiliary equipment at constant speed.
Demgemäß betrifft die Erfindung in weitester Hinsicht einen Drehzahlwandler einschließlich eines drehbarenAccordingly, the invention is broadly directed to a speed converter including a rotatable one
mit
Antriebsteils der mit einer/unterschiedlichen Drehzahlen betriebenen Kraftanlage zu verbinden und davon antreibbar
ist, und ein/drehbaren Abtriebsteils, das mit dem Antriebsteil verbunden ist und unabhängig von den Änderungen
der Drehzahl der Kraftanlage mit im wesentlichen konstanter Drehzahl betrieben wird.with
To connect the drive part of the power plant operated at a / different speeds and can be driven by it, and a / rotatable output part which is connected to the drive part and is operated independently of the changes in the speed of the power plant at a substantially constant speed.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft einen Drehzahlwandler einschließlich eines Antriebsteils in Form einer Riemenscheibe, die mit einer Kraftanlage zu verbinden ist und davon mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar ist sowie gegenläufig veränderbare Riemenlaufflächen aufweist und die mit einem Abtriebsteil verbunden ist, das mit einer vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Drehzahl anzutreiben ist, wobei Einstellmittel zur Änderung des Durchmessers der Riemenlauffläche und ein Drehzahlfühler, der auf jede Drehzahländerung von zumindest einem der Teile in der Weise anspricht und die Einstellmittel betriebsmäßig derart im Sinne einer Änderung des Durchmessers der Riemenlauf-A further development of the invention relates to a speed converter including a drive part in the form a pulley, which is to be connected to a power plant and of which with different speeds is drivable and has belt running surfaces which can be changed in opposite directions and which has a driven part is connected, which is to be driven at a predetermined, substantially constant speed, wherein adjusting means for changing the diameter of the belt running surface and a speed sensor that responds to every change in speed of at least one of the parts responds in such a manner and the adjustment means operatively so in the sense of a change in the diameter of the belt running
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fläche betätigt, daß die Drehzahl der beiden Teile auf die vorbestimmte Drehzahl zurückgeführt wird.surface actuated that the speed of the two parts is returned to the predetermined speed.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht diese aus einem Drehzahlwandler einschließlich einer Keilriemenscheibe, die mit einer Kraftanlage zu verbinden ist und davon mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar ist sowie ein erstes Tellerrad und ein zweites Tellerrad aufweist, von denen mindestens eines relativ zu dem anderen axial verschiebbar ist, um den Durchmesser der Riemenlaufflächen auf den Tellerrädern zu verändern. Mit einem der Tellerräder ist ein Abtriebsteil verbunden, das mit einer vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Drehzahl angetrieben werden soll, wozu Einstellmittel das axial bewegliche Tellerrad oder beide Tellerräder nach Maßgabe eines Drehzahlfühlers, der auf .Änderungen der Eingangsdrehzahl und auf Jede Abweichung des Abtriebsteils von seiner vorbestimmten Drehzahl anspricht, derart verstellen, daß bei einem Ansprechen des Drehzahlfühlers und einer Betätigung der Einstellmittel die resultierende Bewegung des beweglichen Tellerrades oder beider Tellerräder eine derartige Änderung der Durchmesser der Riemenlaufflächen herbeiführt, daß die Drehzahl der Riemenscheibe und des Abtriebsteils auf die vorbestimmte Drehzahl zurückgeführt wird.In a further embodiment of the invention, this consists of a speed converter including a V-belt pulley, which is to be connected to a power plant and can be driven by it at different speeds is and has a first ring gear and a second ring gear, at least one of which is relative to the other is axially displaceable to the diameter of the belt running surfaces on the ring gears change. With one of the ring gears, a driven part is connected, which with a predetermined, substantially constant speed is to be driven, including adjusting the axially movable ring gear or both ring gears according to a speed sensor that reacts to changes in the input speed and to each Response to deviation of the output part from its predetermined speed, adjust such that at a Responding to the speed sensor and an actuation of the setting means, the resulting movement of the movable Ring gear or both ring gears such a change in the diameter of the belt running surfaces causes the speed of the pulley and the output part to be returned to the predetermined speed will.
Die Einstellmittel sind vorzugsweise strömungsmittelbetätigte Vorrichtungen, z.B. hydraulischer oder pneumatischer Art. Andererseits können die Einstellmittel Unterdruck- oder Vakuumeinrichtungen sein, die etwa an das Saugrohr, z.B. eines Kraftfahrzeugmotors, angeschlossen werden. Es ist vorteilhaft, wenn die genannten Mittel ein Steuerventil zwischen der Strömungsmittelquelle •und den veränderbaren Riemenlaufflächen aufweisen und wenn als Drehzahlfühler ein Fliehkraftregler verwendet wird.The adjustment means are preferably fluid operated devices such as hydraulic or pneumatic Art. On the other hand, the setting means can be negative pressure or vacuum devices, which are about the intake manifold, e.g. of a motor vehicle engine. It is beneficial if the said Means a control valve between the source of fluid • and the adjustable belt running surfaces and if a centrifugal governor is used as a speed sensor will.
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Zur gründlicheren Erläuterung der Erfindung sollen nunmehr einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen?In order to explain the invention in greater detail, some embodiments will now be made with reference to FIGS accompanying schematic drawings. Show it?
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Drehzahlwandler nach der Erfindung, der ein geschlossenes hydraulisches oder pneumatisches System zur axialen Verstellung eines von zwei Tellerrädern einer Keilriemenscheibe zur Änderung des Durchmessers der Riemenlaufflächen auf der Keilriemenscheibe aufweist,Fig. 1 is a longitudinal section through a speed converter according to the invention, which is a closed hydraulic or pneumatic system for the axial adjustment of one of two ring gears V-belt pulley for changing the diameter of the belt running surfaces on the V-belt pulley having,
Fig. 2 einen Längsschnitt eines dem Wandler nach Fig.1 ähnlichen Drehzahlwandlers, bei dem ein offenes pneumatisches System zur Keilriemenscheibeneinstellung dient,FIG. 2 shows a longitudinal section of a speed converter similar to the converter according to FIG. 1, in which an open pneumatic system for V-belt pulley adjustment is used,
Fig. 3 einen Längsschnitt eines abgewandelten Drehzahlwandlers, ähnlich dem Drehzahlwandler nach Fig.1,3 shows a longitudinal section of a modified speed converter, similar to the speed converter according to Fig. 1,
Fig. 4 einen Längsschnitt eines DrehzahlWandlers nach der Erfindung mit einem Unterdruck-Einstellsystem für die Keilriemenscheibe,4 shows a longitudinal section of a speed converter according to FIG of the invention with a vacuum adjustment system for the V-belt pulley,
Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Drehzahlwandlers nach der Erfindung, der durch einen Keilriemen und.eine auf der Ausgangswelle einer Kraftanlage angebrachten Keilriemenscheibe angetrieben wird und5 is a schematic view of a speed converter according to the invention, by a V-belt und.eine on the output shaft of a power plant attached V-belt pulley is driven and
Fig. 6 eine schematische Ansicht, ähnlich der Ansicht in Fig. 5jeines DrehzahlWandlers nach der Erfindung, der ebenfalls Tellerräder eine Keilriemenscheibe mit zwei Tellerrädern aufweist, bei dem jedoch zum Unterschied von den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen das Steuerventil für die stromungsmittelbetätigten Einstell-6 is a schematic view, similar to the view in FIG. 5j, of a speed converter according to the invention; which also has ring gears a V-belt pulley with two ring gears, in which however, in contrast to the embodiments shown in FIGS. 1 to 4, the control valve for the fluid-operated adjustment
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mittel und der Drehzahlfühler zur Betätigung des Ventils außerhalb des Wandlers angeordnet sind.means and the speed sensor for actuating the valve is arranged outside of the converter are.
Übereinstimmende Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren bau- oder funktionsgleiche Teile.Corresponding reference symbols denote parts that are structurally or functionally identical in the various figures.
Der in Fig. 1 dargestellte Drehzahlwandler weist eine allgemein mit 2 bezeichnete Keilriemenscheibe auf, die ein erstes axial unbewegliches Tellerrad 4 und ein zweites axial gegenüber dem Tellerrad 4 bewegliches Tellerrad 6 umfaßt. Die Riemenscheibe 2 kann durch einen Keilriemen 8 angetrieben werden. Wie man aus der Zeichnung ersieht, weist das erste Tellerrad kleine koaxiale periphere Wandung 4' auf, die zusammen mit dem freien Ende einer Nabe 4'' des Tellerrades 4 und einer Stirnwand 10·, die sich zwischen der Nabe 41· und der Wandung 41 befindet, eine ringförmige Kammer 10 bildet, in der das zweite ringförmige Tellerrad 6 axial verschiebbar ist. Das Tellerrad 6 wird relativ zum Tellerrad 4 in der ringförmigen Kammer 10 durch eine geschlossenes hydraulisches oder pneumatisches System verschoben. Das hydraulische oder pneumatische Arbeitsmittel wird durch den Einlaß 12 eingeführt und fließt von dort durch einen Abschnitt 18' und eine Einlaßleitung 18 zu einer ringförmigen Nut 14 auf der einen Seite eines Ventilkolbens 16, der in einer axialen Bohrung der Nabe 4'· verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilkolben 16 bildet mit der Bohrung 15 ein Steuerventil, das in seiner Mittelstellung geschlossen ist. Der Abschnitt 18' des Einlaßkanals befindet sich in einer Welle 1, auf die später Bezug genommen wird. Bei der in der Fig. 1 dargestellten Lage des Ventilkolbens 16 kann das Arbeitsmittel solange nicht aus der ringförmigen Nut 14 abfließen, bis der Ventilkolben 16 nach linksThe speed converter shown in FIG. 1 has a V-belt pulley, generally designated 2, which comprises a first axially immovable ring gear 4 and a second ring gear 6 which is axially movable with respect to the ring gear 4. The belt pulley 2 can be driven by a V-belt 8. As can be seen from the drawing, the first ring gear has a small coaxial peripheral wall 4 'which, together with the free end of a hub 4 ″ of the ring gear 4 and an end wall 10 ·, which is located between the hub 4 1 · and the wall 4 1 is located, forms an annular chamber 10 in which the second annular ring gear 6 is axially displaceable. The ring gear 6 is moved relative to the ring gear 4 in the annular chamber 10 by a closed hydraulic or pneumatic system. The hydraulic or pneumatic working medium is introduced through the inlet 12 and flows from there through a section 18 'and an inlet line 18 to an annular groove 14 on one side of a valve piston 16 which is arranged displaceably in an axial bore of the hub 4' . The valve piston 16 forms with the bore 15 a control valve which is closed in its central position. The section 18 'of the inlet duct is located in a shaft 1, to which reference will be made later. In the position of the valve piston 16 shown in FIG. 1, the working medium cannot flow out of the annular groove 14 until the valve piston 16 moves to the left
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bewegt wird, so daß die Nut 14 den Einlaßkanal 13 mit einem Kanal 20 verbindet, der radial durch die Nabe 411 · zwischen der Bohrung 15 und der ringförmigen Kammer 10 verläuft. Wenn die ringförmige Nut 14 über den Kanal 20 eine Verbindung zwischen der Einlaßleitung 18 und der Kammer 10 hergestellt hat, kann das Arbeitsmittel in diese Kammer eintreten und das zweite Tellerrad 6 gegen das erste Tellerrad 4 schieben. Durch Dichtungsringe 22 wird verhindert, daß das hydraulische Arbeitsmittel oder die Druckluft aus der ringförmigen Kammer 10 entweicht. Infolge der Bewegung des Tellerrades 6 gegen das Tellerrad 4 wird der Durchmesser der Keilriemenlaufflächen der Keilriemenscheibe 2 vergrößert und damit die Drehzahl dieser Scheibe vermindert. Wenn der Ventilkolben 16 in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform nach rechts, so wird eine ringförmige Nut 24 auf der anderen Seite des Ventilkolbens 16 mit dem Kanal 20 und damit auch der Kammer 10 verbunden, so daß diese Kammer entleert werden kann, wobei das Arbeitsmittel durch eine Leitung 25 > die mit der Nut 24 in Verbindung steht, zur Absaug- oder Niederdruckseite des Systems abströmt, wie später noch näher erläutert werden wird. Die Verstellung des Ventilkolbens 16 wird durch einen Drehzahlfühler in Form eines üblichen Fliehkraftreglers 26 mit zwei Fliehgewichten bewirkt. Der Fliehkraftregler 26 hält den Ventilkolben 16 solange in seiner Schließstellung, wie der Keilriemen 8 die Riemenscheibe 2 mit einer vorbestimmten Drehzahl treibt. Wenn die tatsächliche Drehzahl die vorbestimmte Drehzahl übersteigt, verschiebt der Regler 26 den Ventilkolben 16 nach links und verursacht so einen Eintritt des Arbeitsmittels in die Kammer 10, worauft wie zuvor beschrieben, das Tellerrad 6 gegen das Tellerrad 4 bewegt wird und somit die Drehzahl der Riemenscheibe 2 vermindert wird, d.h. auf den vorbestimmten Wert zurückgeführt wird. Wenn umgekehrt dieis moved so that the groove 14 connects the inlet channel 13 with a channel 20 which extends radially through the hub 4 11 between the bore 15 and the annular chamber 10. When the annular groove 14 has established a connection between the inlet line 18 and the chamber 10 via the channel 20, the working medium can enter this chamber and push the second ring gear 6 against the first ring gear 4. Sealing rings 22 prevent the hydraulic working medium or the compressed air from escaping from the annular chamber 10. As a result of the movement of the ring gear 6 against the ring gear 4, the diameter of the V-belt running surfaces of the V-belt pulley 2 is increased and thus the speed of this pulley is reduced. If the valve piston 16 is moved in the opposite direction, ie to the right in the embodiment shown, an annular groove 24 on the other side of the valve piston 16 is connected to the channel 20 and thus also to the chamber 10, so that this chamber is emptied can, the working medium flowing through a line 25> which is in connection with the groove 24 to the suction or low-pressure side of the system, as will be explained in more detail later. The adjustment of the valve piston 16 is effected by a speed sensor in the form of a conventional centrifugal governor 26 with two flyweights. The centrifugal governor 26 holds the valve piston 16 in its closed position as long as the V-belt 8 drives the pulley 2 at a predetermined speed. If the actual speed exceeds the predetermined speed, the controller 26 moves the valve piston 16 to the left, thus creating an entry of the working fluid in the chamber 10, whereupon t as described above, the ring gear 6 is moved against the ring gear 4 and thus the speed of the Pulley 2 is reduced, that is, returned to the predetermined value. If, conversely, the
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Drehzahl unter den vorbestimmten Wert sinkt, so wird der Ventilkolben 16 nach rechts geschoben, wodurch die Ringnut 24 mit dem Kanal 20 und dadurch mit der Kammer 10 verbunden wird, so daß diese Kammer infolge der Wegbewegung des Tellerrades 6 vom Tellerrad 4 entleert wird, wobei der momentane Laufflächenmesser der Keilriemenscheibe 2 vermindert und deren Drehzahl erhöht werden. Zwischen den Fliehgewichten des Fliehkraftreglers 26 ist eine Feder 28 vorgesehen, deren Vorspannung derart eingestellt ist, daß der Regler den Ventilkolben 6 nicht aus seiner mittleren Stellung verschiebt, bis die Drehzahl nach unten oder oben von der vorbestimmten Drehzahl abweicht.If the speed falls below the predetermined value, the valve piston 16 is pushed to the right, whereby the annular groove 24 is connected to the channel 20 and thereby to the chamber 10, so that this chamber as a result of the movement away of the ring gear 6 is emptied from the ring gear 4, the current tread knife of the V-belt pulley 2 reduced and their speed increased. Between the flyweights of the governor 26 a spring 28 is provided, the bias of which is set in such a way that the controller drives the valve piston 6 does not shift from its middle position until the speed is down or up from the predetermined one Speed deviates.
Der Fliehkraftregler 26 ist in einer weiteren Kammer angeordnet, die dem dem Tellerrad 4 abgewandten Ende der Nabe 41' benachbart und dazu koaxial angeordnet ist. Die Kammer 32 kann mit dem Tellerrad 4 verbunden oder damit einteilig ausgebildet sein, und die Nabe 41' dient beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Übertragungskanal für das hydraulische Arbeitsmittel oder die Druckluft, denn das Ende der Leitung 25» die mit der Ringnut 24 verbunden ist, mündet in die Kammer 32. Das hydraulische Arbeitsmittel oder die Druckluft wird aus der Kammer 32 durch eine Nxederdruckauslaßlextung der Nabe 4*· des Tellerrades 4 und durch eine Lagerkammer 29, die zwischen der Nabe 4*' und der das Tellerrad 4 aufnehmenden Welle 1 angeordnet ist, abgeführt. Das Arbeitsmittel fließt aus der Kammer 29 über eine weitere Niederdruckleitung 34' in der Welle 1 zu einer Ringkammer 34'' zwischen der Stirnfläche der Welle 1 und einer darauf angeordneten Kappe 12', die den Einlaß 12 aufweist. Von der ringförmigen Kammer 34'· wird das Arbeitsmittel zu einem nicht dargestellten Vorratsbehälter zurückgeführt und von dort durch eine nicht dargestellte PumpeThe centrifugal governor 26 is arranged in a further chamber which is adjacent to the end of the hub 4 1 ′ facing away from the ring gear 4 and is arranged coaxially thereto. The chamber 32 can be connected to the ring gear 4 or formed in one piece with it, and the hub 4 1 'in the illustrated embodiment serves as a transmission channel for the hydraulic working medium or the compressed air, because the end of the line 25 »which is connected to the annular groove 24, opens into the chamber 32. The hydraulic working medium or the compressed air is discharged from the chamber 32 through a Nxederdruckauslaßlextung the hub 4 * · of the ring gear 4 and through a bearing chamber 29, which is arranged between the hub 4 * 'and the shaft 1 receiving the ring gear 4 is discharged. The working medium flows from the chamber 29 via a further low-pressure line 34 ′ in the shaft 1 to an annular chamber 34 ″ between the end face of the shaft 1 and a cap 12 ′ arranged thereon, which has the inlet 12. The working medium is returned from the annular chamber 34 'to a storage container (not shown) and from there by a pump (not shown)
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zum Einlaß 12 zurückgeleitet. Um eine direkte Verbindung zwischen der Einlaßleitung 18 einerseits und der Ablaßleitung 34' und der Ringkammer 34·' ' zu vermeiden, ist ein weiterer Dichtring 22* in einer Ringnut in der Nabe 41' angeordnet, und zwar nahe, aber in einem gewissen Abstand von der inneren Stirnwand der Kammerreturned to inlet 12. To '34 · and the annular chamber''to avoid a direct connection between the inlet conduit 18 on one hand and the drain line 34, a further sealing ring 22 is arranged * in an annular groove in the hub 4 1', namely close to, but at a certain distance from the inner end wall of the chamber
Ein Abtriebsteil in Form einer Welle 30, die eine Hilfsvorrichtung antreiben soll, wie z.B. einen Generator (Lichtmaschine) oder dergleichen, ist mit der Wandung der Kammer. 32 an deren von der Nabe 41 ' des Tellerrades 4 abgewandten Seite verbunden. Das Abtriebsteil muß nicht unbedingt eine Welle sein. Es ist z.B. möglich, eine V-förmige Nut in der Außenfläche der peripheren Wandung der Kammer 32 oder der peripheren Wandung 4-1 der Kammer 10 vorzusehen und einen keilförmigen Riemen in diese Nut einzuziehen, um ein Hilfsgerät anzutreiben. Auch kann eine geringe Abwandlung der Außenfläche jeder dieser peripheren Wandungen diese &ls Angriffsfläche für einen flachen Riemen zum Antrieb einer derartigen Hilfsrichtung geeignet zu machen.A driven part in the form of a shaft 30, which is intended to drive an auxiliary device, such as a generator (alternator) or the like, is connected to the wall of the chamber. 32 connected to the side facing away from the hub 4 1 'of the ring gear 4. The output part does not necessarily have to be a shaft. For example it is possible to provide in the outer surface of the peripheral wall of the chamber 32 or the peripheral wall of the chamber 4 1 10 a V-shaped groove and to collect a wedge-shaped belt in this groove, an auxiliary unit drive. A slight modification of the outer surface of each of these peripheral walls can also make this contact surface suitable for a flat belt for driving such an auxiliary direction.
Die in der J1Ig. 2 dargestellte Ausführungsform eines Drehzahlwandlers ist im Grunde dieselbe wie in Fig. 2 mit der Ausnahme, daß sie pneumatische betrieben wird und daß anstelle einer Rückführung der Luft von der Kammer 32 zum Einlaß 12 ein Entweichen der Luft durch eine Auslaßleitung 35» die die Kammer 32 mit der Außenluft verbindet, vorgesehen ist.The in the J 1 Ig. The embodiment of a speed converter shown in FIG. 2 is basically the same as in FIG connects with the outside air, is provided.
Der Drehzahlwandler nach B1Ig. 3 unterscheidet sich in seiner Konstruktion von den Konstruktionen nach Fig. 1 und 2 darin, daß die periphere Wandung 41 des Tellerrades 4- sich anstatt in Richtung des Tellerrades 4 in die entgegengesetzte Richtung - vom Tellerrad 4 weg erstreckt. Das Tellerrad 6 ist als hohle zylindrischeThe speed converter according to B 1 Ig. 3 differs in its construction from the constructions according to FIGS. 1 and 2 in that the peripheral wall 4 1 of the ring gear 4 extends away from the ring gear 4 instead of in the direction of the ring gear 4 in the opposite direction. The ring gear 6 is as a hollow cylindrical
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Kammer 110 ausgebildet, die eine zur Wandung 41 des Tellerrades 4 koaxiale periphere Wandung, eine axial offene Stirnwand nahe dem Tellerrad 4 und eine davon abgewandte Stirnwand aufweist. Die axiale öffnung in der einen Stirnwand dient zur Aufnahme der Nabe 411. Wenn somit das Tellerrad 6 in axialer Richtung relativ zum Tellerrad 4 bewegt wird, so gleitet die Innenfläche der peripheren Wandung der zylindrischen Kammer längs der Wandung 4' und die öffnung in der einen Stirnwand längs der Nabe 411. Der Fliehkraftregler 26, der bei dieser Ausführungsform innerhalb der durch das Tellerrad 4 gebildeten ringförmigen Kammer angeordnet ist, unterscheidet sich geringfügig von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Regler, indem seine beiden Fliehgewichte nicht durch eine Vorspannfeder 28 verbunden sind. Stattdessen ist eine vorgespannte Druckfeder 36 vorgesehen, durch die die Fliehgewichte in einer vorbestimmten Lage gehalten werden. Das eine Ende der Feder 36 ist durch eine in der Stirnfläche der Nabe 41· vorgesehenen Fassung gehalten, die in die ringförmige Kammer hineinragt, während das andere Ende der Feder 36 in einer Fassung an der einen Stirnwand der zylindrischen Kammer 110 gehalten ist. Der Fliehkraftregler 26 ist in der Fig. 3 im Zustand unterhalb der vorbestimmten Drehzahl dargestellt, so daß die Feder 36 den Ventilkolben 16 .zur rechten Seite geschoben hat und die Ringnut 24 über den Kanal 20 mit der Kammer 110 in Verbindung steht. Die Kammer 110 kann dadurch auf die bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebenen Wege entleert werden. In der dargestellten Lage des Tellerradey sind die Riemenlaufflächen der Riemenscheibe 2 auf den kleinsten Durchmesser vermindert. Die strichpunktierte Linie zeigt die Stellung des Tellerrades 6, in der die Riemenlaufflächen den größten Durchmesser haben. Das Tellerrad 6 wird in diese Stellung gebracht, wenn infolge einer Drehzahl oberhalb der vorbestimmten Drehzahl die Fliehgewichte des Fliehkraftreglers 26 gegen die Vorspannung derChamber 110 is formed which has a peripheral wall coaxial with the wall 4 1 of the ring gear 4, an axially open end wall near the ring gear 4 and an end wall facing away from it. The axial opening in one end wall serves to accommodate the hub 4 11 . When the ring gear 6 is thus moved in the axial direction relative to the ring gear 4, the inner surface of the peripheral wall of the cylindrical chamber slides along the wall 4 'and the opening in one end wall along the hub 4 11 . The centrifugal governor 26, which in this embodiment is arranged within the annular chamber formed by the ring gear 4, differs slightly from the controller shown in FIGS. 1 and 2 in that its two flyweights are not connected by a biasing spring 28. Instead, a pretensioned compression spring 36 is provided, by means of which the flyweights are held in a predetermined position. One end of the spring 36 is held by a provided in the end face of the hub 4 1 · socket which protrudes into the annular chamber, while the other end of the spring is held in a mount on the one end wall of the cylindrical chamber 110 36th The centrifugal governor 26 is shown in FIG. 3 in the state below the predetermined speed, so that the spring 36 has pushed the valve piston 16 to the right and the annular groove 24 is connected to the chamber 110 via the channel 20. The chamber 110 can thereby be emptied in the ways already described in connection with FIG. 1. In the illustrated position of the Tellerradey, the belt running surfaces of the pulley 2 are reduced to the smallest diameter. The dash-dotted line shows the position of the ring gear 6 in which the belt running surfaces have the largest diameter. The ring gear 6 is brought into this position when, as a result of a speed above the predetermined speed, the centrifugal weights of the centrifugal governor 26 against the bias of the
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Feder 36 in radialer Richtung nach außen auswandern und dadurch den Ventilkolben 16 in die linke Stellung schieben. Die arbeitsmittelbetätigte ^Einstellung aufgrund eines hydraulischen Flüssigkeitssystems oder eines pneumatischen Systems erfolgt im wesentlichen in derselben Weise, wie anhand der Fig. 1 beschrieben.Spring 36 migrate outward in the radial direction and thereby push the valve piston 16 into the left position. The work equipment-operated setting due to a hydraulic fluid system or a pneumatic system takes place essentially in the same way as described with reference to FIG.
Der Drehzahlwandler nach Fig. 4 ist in seinem mechanischen Aufbau ähnlich dem in der Fig. 3 dargestellten Wandler. Anstelle eines hydraulischen oder pneumatischen Arbeitsmittelsystems ist jedoch ein Unterdrucksystem gewählt. Die Kammer 110 befindet sich bei einer vorbestimmten Drehzahl unter einem stabilen Druck unterhalb des Umgebung.sluftdrucks. Wenn die Drehzahl die vorbestimmte Drehzahl überschreitet, wird der Yentilkolben 38 infolge der auf den Fliehkraftregler ausgeübten Fliehkräfte in der Bohrung 15 gegen die Kraft der Feder 36 nach links bewegt. Infolgedessen wird eine Ringnut 40 im Ventilkolben 38 mit dem Kanal 20 verbunden, so daß die Kammer 110 über den Kanal 20, die Ringnut 40 und eine Unterdruckleitung 42 evakuiert wird, wobei die Leitung 42 einerseits mit der Ringnut 40 und andererseits mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Der Druck in der Kammer 110 fällt infolgedessen weiter ab, und das Tellerrad 6 wird gegen das Tellerrad 4 nach rechts bewegt, bis die vorbestimmte Drehzahl wieder erreicht ist. Diese Bewegung des Tellerrades 4 wird durch den Druck der Umgebungsluft ausgeübt, die auf die äußere Fläche 61 der Stirnwand der zylindrischen Kammer 110 einwirkt. Wenn die Drehzahl der Keilriemenscheibe unter die vorbestimmte Drehzahl abfällt, verbindet der Ventilkolben 38 die Kammer 110 über die Ringnut 44 eine mit der Atmosphäre verbundene Einlaßleitung 46 und bewirkt somit einen Luftzustrom in die Kammer 110, der den Unterdruck vermindert. Das Tellerrad 6 wird infolge des Keilriemendrucks verschoben, bis die vorbe-The mechanical structure of the speed converter according to FIG. 4 is similar to that of the converter shown in FIG. Instead of a hydraulic or pneumatic working medium system, however, a vacuum system is selected. The chamber 110 is at a stable pressure below ambient air pressure at a predetermined speed. When the speed exceeds the predetermined speed, the valve piston 38 is moved to the left in the bore 15 against the force of the spring 36 as a result of the centrifugal forces exerted on the centrifugal governor. As a result, an annular groove 40 in the valve piston 38 is connected to the channel 20, so that the chamber 110 is evacuated via the channel 20, the annular groove 40 and a vacuum line 42, the line 42 being connected on the one hand to the annular groove 40 and on the other hand to a vacuum source . As a result, the pressure in the chamber 110 continues to drop, and the ring gear 6 is moved to the right against the ring gear 4 until the predetermined speed is reached again. This movement of the ring gear 4 is exerted by the pressure of the ambient air which acts on the outer surface 6 1 of the end wall of the cylindrical chamber 110. When the speed of the V-belt pulley drops below the predetermined speed, the valve piston 38 connects the chamber 110 via the annular groove 44 to an inlet line 46 connected to the atmosphere and thus causes an air flow into the chamber 110, which reduces the negative pressure. The ring gear 6 is shifted as a result of the V-belt pressure until the
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stimmte Drehzahl wieder erreicht ist. Der Raum zwischen der einen Stirnwand der Kammer 110 und der gegenüberliegenden, mit dem Durchbruch versehenen Stirnwand des Tellerrades 6 befindet sich nicht unter wirksamen Druck und kann mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.correct speed is reached again. The space between one end wall of the chamber 110 and the opposite, with the opening provided end wall of the ring gear 6 is not under effective pressure and can be related to the atmosphere.
Nach Fig. 5 wird eine Keilriemenscheibe 48 durch einen Keilriemen 8 von einer nicht dargestellten Kraftanlage angetrieben. Der Durchmesser der Riemenlauf flacher? der Riemenscheibe 48 ändert sich in derselben Weise wie der der Riemenscheibe 2, jedoch in entgegengesetztem Sinne. Zu diesem Zweck ist die Riemenscheibe 48 mit einer Feder 50 ausgerüstet, welche die beiden Tellerräder gegeneinander drückt. Wenn der Durchmesser der Riemenlauffläche der Riemenscheibe 2 verändert wird, so verursacht die Spannung des Keilriemens 8 die durch einen Doppelpfeil angedeutete Relativbewegung zwischen den Tellerrädern der Riemenscheibe 48, wodurch der Durchmesser der Riemenlaufflächen dieser Scheibe 48 verändert wird.According to Fig. 5, a V-belt pulley 48 is through a V-belt 8 driven by a power plant, not shown. The diameter of the belt run flatter? the Pulley 48 changes in the same way as that of pulley 2, but in the opposite way Senses. For this purpose, the pulley 48 is equipped with a spring 50, which the two ring gears pushes against each other. If the diameter of the belt running surface of the pulley 2 is changed, so the tension of the V-belt 8 causes the relative movement indicated by a double arrow between the ring gears of the pulley 48, whereby the diameter of the belt running surfaces of this pulley 48 is changed.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform entspricht in ihren Gpundzügen den Drehzahlwandlern nach den Fig. 5 und 4, sie kann aber auch den in Fig. 1 und 2 dargestellten Wandlern entsprechen. Der Wandler weicht von den in den Fig. 1-4 dargestellten Wandlern insofern ab, als das Steuerventil 51 und der Fliehkraftregler 26, der den Ventilkolben steuert, außerhalb der Riemenscheibe angeordnet sind. Das Ventil 51 ist durch eine Leitung 52 mit der Ringkammer 10 oder der zylindrischen Kammer 110 verbunden, während der Drehzahlfühler, nämlich der Fliehkraftregler 26, über zwei Reibungselemente 54 und 56 mit der Abtriebswelle $0 verbunden ist, wobei das Reibungselement 56 an einer drehbaren Verlängerungs- . spindel 58 des Drehzahlfühlers und das Reibungselement 56 auf der Abtriebswelle 30 angebracht ist. Die Rei-The embodiment shown in FIG. 6 corresponds in its fundamentals to the speed converters according to FIGS. 5 and 4, but it can also correspond to the converters shown in FIGS. 1 and 2. The converter differs from the converters shown in FIGS. 1-4 in that the control valve 51 and the centrifugal governor 26, which controls the valve piston, are arranged outside the belt pulley. The valve 51 is connected by a line 52 to the annular chamber 10 or the cylindrical chamber 110, while the speed sensor, namely the centrifugal governor 26, is connected to the output shaft $ 0 via two friction elements 54 and 56, the friction element 56 on a rotatable extension . spindle 58 of the speed sensor and the friction element 56 is mounted on the output shaft 30. The travel
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bungselemente 54- und 56 könnten durch andere Übertragungsglieder ersetzt werden, z.B. durch zwei in Eingriff stehende Kegelzahnräder, vorausgesetzt, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen diesen beiden Elementen unabhängig von der Drehzahl der in dem Lager 60 gelagerten Welle 30 konstant bleibt. Das Ventil 51 ist ferner, wie durch Pfeile angedeutet, mit einer Pumpe und einem Arbeitsmittelspeicher für die Zu- und Abfuhr des Arbeitsmittels verbunden. Die Keilriemenscheibe 4-8 einer nicht dargestellten Kraftanlage ist mit der in der Fig. 5 dargestellten identisch. Das Ventil 51 und der Fliehkraftregler 26 sind bei der dargestellten Ausführungsform in einem gemeinsamen Gehäuse 62 untergebracht. Sie können aber auch in zwei getrennten Gehäusen angeordnet sein, solange nur der Fliehkraftregler mit dem Ventilkolben des Ventils 51 verbunden ist.Exercise elements 54 and 56 could be through other transmission members replaced, for example, by two meshing bevel gears, provided that the gear ratio between these two elements regardless of the speed of the in that Bearing 60 mounted shaft 30 remains constant. The valve 51 is also, as indicated by arrows, with a pump and a working fluid storage for the Supply and discharge of the work equipment connected. The V-belt pulley 4-8 of a power plant, not shown, is identical to that shown in FIG. That Valve 51 and the governor 26 are shown in the Embodiment housed in a common housing 62. But they can also be arranged in two separate housings, as long as only the centrifugal governor is connected to the valve piston of the valve 51.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, bei denen das erste Tellerrad jeweils axial unbeweglich und das zweite Tellerrad als axial beweglich vorgesehen ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, beide Tellerräder axial beweglich vorzusehen und den arbeitsmittelbetätigten Stellmechanismus so, einzurichten, daß die Tellerräder beide zu- oder voneinander verschoben werden können. Ebenso können die Einstellvorrichtungen zur Veränderung der Durchmesser der Riemenlaufflächen nicht lediglich durch flüssige oder gasförmige Arbeitsmittel betätigt werden, sondern auch durch elektrische, mechanische oder elektro-mechanische Mittel. Ferner kann die Riemenscheibe des Wandlers nach der Erfindung aus flachen Scheiben anstelle von Tellerrädern bestehen. In diesem Falle würde die Riemenscheibe nicht aus einem relativ zueinander axial beweglichen Scheibenpaar bestehen, es müßten andere Mittel vorgesehen sein, um den Durchmesser der riemen-The invention is not limited to the illustrated embodiments in which the first ring gear each axially immovable and the second ring gear is provided as axially movable. It's within the scope of the Invention to provide both ring gears to be axially movable and the actuating mechanism actuated by the working medium in such a way that to set up that the crown gears can both be moved towards or from each other. Likewise, the Adjustment devices for changing the diameter of the belt running surfaces not only by liquid or gaseous working media, but also by electrical, mechanical or electro-mechanical Middle. Furthermore, the pulley of the converter according to the invention can be made of flat disks instead consist of crown gears. In this case the pulley would not be axially relative to one another movable pair of pulleys exist, other means would have to be provided to adjust the diameter of the belt
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führenden Lauffläche zu verändern. Die Welle 30 kann
statt als Abtriebsteil als Antriebsteil dienen und
z.B. direkt mit einer Abtriebswelle der Kraftanlage
gekuppelt werden. In diesem Falle würde die verstellbare Riemenscheibe, z.B. die Keilriemenscheibe 2, als
angetriebenes Abtriebsteil dienen. Schließlich können die drehzahlabfuhlenden Mittel anstatt, wie bei den
dargestellten Ausführungsformen, auf Drehzahländerungen sowohl der Antriebsriemenscheibe als auch des Abtriebsteils lediglich auf die Drehzahländerung eines dieser
Mittel ansprechen. Dies kann besonders der FaIl sein, wenn die Stellmittel nicht durch strömende Arbeitsmittel
betätigt werden.leading tread change. The shaft 30 can
instead of serving as a driven part as a drive part and
eg directly with an output shaft of the power plant
be coupled. In this case, the adjustable pulley, for example the V-belt pulley 2, would serve as a driven output part. Finally, as with the
Embodiments shown, respond to changes in speed of both the drive pulley and the output part only to the change in speed of one of these means. This can be the case in particular when the actuating means are not actuated by flowing working media.
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