DE2343804A1 - Zahnradgetriebe mit variabler uebersetzung - Google Patents

Zahnradgetriebe mit variabler uebersetzung

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DE2343804A1
DE2343804A1 DE19732343804 DE2343804A DE2343804A1 DE 2343804 A1 DE2343804 A1 DE 2343804A1 DE 19732343804 DE19732343804 DE 19732343804 DE 2343804 A DE2343804 A DE 2343804A DE 2343804 A1 DE2343804 A1 DE 2343804A1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/02Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio

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Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-B MÖNCHEN Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN steinsdorfstraße 10 Dr. r.r. not. W. KÖRBER Φ (0811) ^6884
ing. j. scHMiDT-EVERs 2 3 k 3 8 0
PATENTANWÄLTE
3o. August 1973
b/ITe
John HughKerr,
43 McGarry Drive
Kitchener, Ontario/ Canada
Patentanme1dung Zahnradgetriebe mit variabler Übersetzung
Die Erfindung betrifft ein Zahnradgetriebe mit variabler Übersetzung, mit mehreren relativ zueinander drehbaren Antriebszahnrädern, die auf einer ersten gemeinsamen Welle angeordnet sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein mechanisches Prinzip für ein Getriebe mit variabler Übersetzung anzugeben, das hinsichtlich der abgegebenen Drehbewegungen einen mechanischen Hechteckwellengenerator bildet. Hierzu sollen die verwendeten Zahnräder in möglichst einfacher Weise ausgehend von einer grossen Anzahl verfügbarer Möglichkeiten mit geeigneten Teilkreisprofilen versehen werden, die zusammen mit geeigneten Steuermechanismen die angestrebte Art der übertragung mechanischer Energie ermöglichen. Dabei soll sich ein Getriebe ergeben, das eine unbegrenzt variable Übertragung gestattet und Kupplungseinheiten mit innerem oder äusserem Kupplungsprinzip zugeordnet werden kann.
409811/0476
Ein Zahnradgetriebe der eingangs genannten ^rt ist hierzu ί erfindungsgemässe gekennzeichnet durch mehrere an den Kegelj rädern eines Differentials mit auf einer zweiten gemeinsamen Welle angeordnetem Idfferentiallager und Differentialritzel befestigte angetriebene Zahnräder, die in die ι Jit rieb ε zahnrad er eingreifen und deren relative Rotationsbewegung eine durch • den ^nordnungswinkel der ^ntriebszahnräder bestimmte Winkelgeschwindigkeit des Differentiallagers und der zweiten gemeinsamen Welle zur rolge hat.
< Ein Zahnradgetriebe nach der Erfindung hat die Eigenschaft einer sinusförmigen dynamischen übertragung. Hierzu können ι die angetriebenen Zahnräder kongruenter Paare kontinuierlich j rotierender otirnräder mit variablem übersetzungsverhältnis an den beiden Kegelrädern eines Differentials befestigt oder so angeordnet sein, dass sie zyklisch mit den Kegelrädern gekoppelt werden. Dabei ist eine zweite gemeinsame Welle vorgesehen, die das Differentiallager und die Differentialritzel trägt. Die kongruenten ütirnräder haben 'Teilkreisprofile, die bei Drehung der beiden differentiell angeordneten getriebenen Zahnräder durch die AntriebsZahnräder, die fest auf einer zugeordneten und konstant rotierenden parallelen Welle angeordnet sind, eine ilnderung der Drehbwegung des Differentiallagers und der zugeordneten Welle gegenüber dem stationären Rotationszustand ermöglichen. Diese Änderung erfolgt derart, dass bei einer Vergrösserung oder Verkleinerung des relativen Winkels der AntriebsZahnräder zu ihrer gemeinsamen Welle zyklische Übergangsperioden konstanter Geschwindigkeit auftreten, die progressiv grosser und dann kleiner als der stationäre Äotationszustand sind. Dadurch wird ein mechanischer Rechteckwellengenerator gebildet, der eine Änderung der Amplitude der Geschwindigkeitskurve des Differentiallagers gemäss einem zyklischen sinusförmigen Huster gegenüber der normalen Rctationsgeschwindigkeit ermöglicht.
Einige kinematische Prinzipien der im folgenden zu beschreibenden Übertragungen arbeiten derart, dass Rotationsenergie aus dem kinematischen Hauptübertragungsweg abgezweigt und darm
400811/0476 BADORKJINAL
innerhalb des Getriebes über epizyklische Zahnradanordnungen i
wieder eingeführt wird, die als logarithmischer Differenz- '■
Verstärker arbeiten. Dabei wird die erforderliche Anfangs- \
Übertragung von antrieben mit dehnungsfähigen Antriebsriemen ' oder von hydraulischen Einheiten variabler Drehzahl eingeleitet .j
Die .anwendung und Verwirklichung mechanischer Rechteckwellen- ;
generatoren wird durch derartige für sieh bekannte Einheiten j
jedoch nicht vorweggenommen. ;
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und charakteristischen Betriebskurven unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
i-ig. 1 bis 3 drei Grundprofile von Generatorelementen, Fig. 4- eine vorzugsweise angewendete Zahnungsanordnung, Fig. 5 eine graphische Darstellung der Rotationseigenschaften kongruenter Generatoreelemente,
Fig. 6 die Grundausführung eines Hechteckwellengenerators, .big. 7 his 9 die Augenblicksgeschwindigkeiten des Differentiallagers und der getriebenen Generatorelemente·für die in Fig. 1 bis 3 gezeigten Profile, für einen "In Phase"-Zustand,
i-ig.10 bis 22 das sich ändernde zyklische Muster des Differentiallagers für die in Fig. 1 gezeigten Profile, tig.23 bis 25 das sich ändernde zyklische Muster des Differentiallagers für die in Fig. 2 gezeigten Profile, .big.26 bis 33 das sich ändernde zyklische Muster des Differentiallagers für die in Fig. 3 gezeigten Profile, tig.3^ die relative Anordnung der angetriebenen und der treibenden Generatorelemente von vier Generatoren mit Profilen nach Fig. 2,
Fig. 35 den 90°-Arbeitszyklus der Anordnung nach Fig. 34, Fig. 36 den 90°-Arbeitszyklus mit Profilen nach Fig. 1, Fig.37 den Arbeitszyklus in Abhängigkeit von dem Asymmetrieverhältnis,
Fig.38 die erforderliche Phasenverschiebung in Abhängigkeit vom üsymmetrieverhältnis,
409811/0476 «www.
Fig. 39 den Zusammenhang zwischen Periode und Arbeitszyklus,
Fig. 40 die Auswirkungen des AsymmetriVerhältnisses auf die Perioden,
Fig. 41 die Auswirkung des Richtverhältnisses auf die Perioden, Fig. 42 die Auswirkung des A/B-Verhältnisses auf die Perioden,
Fig. 4J bis 46 einfache Ubertragungsanordnungen mit Freilaufkupplungen ,
Fig. 47 eine einfache tJbertragungsanordnung mit zusätzlicher epizyklischer Zahriradanordnung,
Fig. 48 eine zusammengesetzte Serienübertragung mit zusätzlicher epizyklischer Stirnradübersetzung,
Fig. 49 eine einfache tibertragungsanordnung mit zusätzlicher epizyklischer Zahnradübersetzung, programmierten Kupplungseinheiten und einem in zwei Eichtungen wirksamen Abt-riebselement,
Fig. 50 eine einfache tibertragungsanordnung mit zusätzlicher epizyklischer Zahnradübersetzung, programmierten Kupplungseinheiten und einem in einer Richtung wirkenden Abtriebselement,
Fig. 51 bis 56 und 58 die veränderlichen kinematischen Eigenschaften der Übertragungen nach Fig. 49 und 50,
Fig. 57 das Profil eines Auskopplungsnockens nach Fig. 4-9 und 50,
Fig. 59 die kinematischen Eigenschaften der Anordnungen nach Fig. 43 bis 46,
Fig. 60 eine einfache Serienübertragung mit zusätzlicher epizyklischer Zahnradübersetzung, Freilaufkupplungen und elektrischem Steuermotor,
Fig. 61 die AnlaufZahnräder der Anordnung nach Fig. 60,
Fig. 62 die kinematischen Eigenschaften der Anordnung nach Fig. 60 für verschiedene Ubertragungsverhältnisse der Eingangsgeschwindigkeit,
Fig. 63 eine einfache Übertragungsanordnung mit zusätzlicher epizyklischer Zahnradübersetzung und elektrischem Steuermotor,
Fig. 64 eine einfache Reihenübertragung mit zusätzlicher epizyklischer Zahnradübersetzung und Umkehrwelle,
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Fig. 65 eine einfache Serienübertragung mit programmierten Kupplungen,
Fig. 66 die Anlauf Zahnräder der Anordnung nach Fig. 65»
Fig. 67 und 68 einen durch die Winkelgeschwindigkeit steuerbaren hydraulischen Steuermechanismus,
Fig. 69 bis 71 die Teilungskreisprofile von Stirnrad-Rechteckwellengenerator-Elementen unterschiedlicher Ausführung,
Fig. 72 eine perspektivische Innenansicht einer Verbundübertragung mit zusätzlicher epizyklischer Zahnradübersetzung und Handsteuerung und
Fig. 73 eine zusammengesetzte/einfache Übertragungsanordnung.
Bezeichnungen und Symbole
Antriebsbeteiligte Elemente sind rotierende Elemente des
Antriebssystems, die direkt an der Übertragung externer Drehmomente beteiligt sind
Nicht-antriebsbeteiligte Elemente sind Elemente des Antriebssystems, die nicht direkt an der übertragung externer Momente beteiligt sind.
Anlaufräder
Anlaufverhältnis
ueneratorelemente
in Phase
Periode
Arbeitszyklus
die letzten und diesen benachbarten reinen Zahnradelemente der grundlegenden inversen Zahnradübersetzungen, wobei das letzte Element unabhängig von der Drehmomentenrichtung zwischen beiden Zahnrädern als das angetriebene Zahnrad bezeichnet ist Anzahl der Zähne einer Antriebselementes, geteilt durch die Anzahl der Zähne eines angetriebenen Elements
die kongruenten Paare von Stirnrädern mit variablem Übersetzungsverhältnis, wobei für das Antriebszahnrad eine konstante Winkeldrehung unabhängig von der Drehmomentrichtung zwischen beiden Zahnrädern vorausgesetzt wire
bezogen auf den Winkel zwischen den Antriebszahnrädern, wenn das Differentiallager eine konstante Geschwindigkeit hat
bezeichnet die Übergangszustände der Kreisbewegung des Differentiallagers bei konstan-j ter Drehung, wenn Drehmomentbelastungen bei ! diesen Zuständen einen Teil des kinematische^ Kontinuums der Übertragung bilden |
der durchlaufende Winkel der Periode, gemes-j sen an der Winkelversetzung der Antriebs- ι Zahnräder
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Arbeitskurven die Vektoren der Teilkreisprofile der jer.e-
ratorelemente, die während der Periode belastet werden
zyklisches Verhältnis - das Verhältnis der Teilkreisumf&ruce
von .nntriebszahnrad und angetriebenem Zarinrad
Zyklusverhältnis die Anzahl der Zyklen für das ^ntriebs-
. zahnrad, geteilt durch die anzahl der ZyvL+ei des angetriebenen Zahnrades, ausgedrückt cj. Bruch, d. -h. 1/1, 1/2, 2/1 usw.
Asymmetrieverhältnis - der maximale eingeschlossene Winkel
zwischen dem maximalen und dem mir.inaxe:-; fiadius des Antriebselementes, geteilt our':. den eingeschlossenen Winkel des
übersetzung die Änderung der Winkelgeschwindigkeit ccor
des Drehmoments an einem angetriebenen element , verursacht durch die Eigenschaften des itechteckwellengenerators
übersetzungsverhältnis - bestimmte übersetzung zwischen zwei.
gegebenen Antriebselementen, bezogen auf ihre Normaldrehzahl
W^ die Augenblicksgeschwindigkeit der ange
triebenen Generatoreleraente
Wrpj^ die Augenblicksgeschwindigkeit der treiben
den Generatorelemente
R das Verhältnis der AUgenblicksgeschwindi^Keit
des angetriebenen Zahnrades oder des Lifferentiallagers zu derjenigen der angetriebenen G-eneratorelemente
Qnm die Winkelversetzung des angetriebenen Zahn-
u rades, bezogen auf den Zyklus des ^ntriebs-
zahnrades der Generatorelemente
©φ-, die Winkelversetzung, genessen in Grad,
der Antriebselemente
der Abstand zwischen den Wellen der trei
benden und der angetriebenen Generatorelemente
TOR Anlaufverhältnis
TE übersetzungsverhältnis
? ~^erkärtnis des Drehmoments über die inversen Zahnradanordnungen zu dem Drehmo ment an der Antriebswelle der Übertragung
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j /r. das Verhältnis zwischen den koaxialen Zahn-
rädern der epizyklischen Zahnradübersetzung, verwendet als Sekundärverstärker
x die axiale Versetzung der zylindrischen
Nocken der extern programmierten Kupplungseinheiten
und. j.'G TK der Augenblicksradius des Teilkreises der
treibenden Generatorelemente
iiad. PC GT der Augenblicksradius des Teilkreises der
angetriebenen Generatorelemente
u Winkelbeschleunigung der angetriebenen
Generatorelemente
Gn zyklisches Verhältnis
ι.. das Augenblicks-übersetzungsverhältnis
zwischen dem Differentiallager und dem Antriebszahnrad des Hechteckwellengenerators bei Erzeugung einer Periode
t Zeit, gemessen an der Vinkelversetzung der
treibenden TGeneratorelemente
W-~ Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle
y v Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle
w„ zyklische Kopplungsfrequenz der Kopplungs
einheiten
C- · theoretischer mechanischer Wirkungsgrad
der Energieübertragung bei einem Verlust von 0,5 %
IX, 2X usw. Multiplikation mit 1, 2 usw.
Beschreibung
iin Paar gleicher zugeordneter btirnräder hat konstante Teilkreisradien; ein Paar gleicher, kontinuierlich rotierender Stirnräder mit variablem Übersetzungsverhältnis hat zyklisch variable Teilkreisradien. Für jedes gegebene Paar btirnräder mit variablem Übersetzungsverhältnis kann das kinem-atische. Geschwindigkeitsdiagramm des angetriebenen Zahnrades bei mit konstanter Geschwindigkeit rotierendem Antriebszahnrad graphisch durch eine Kurve des sich ändernden Geschwindigkeits-
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BAD ORIGINAL
Verhältnisses zwischen beiden Zahnrädern in Abhängigkeit von der konstanten WinkelVersetzung des Antriebszahnrades dargestellt werden.
0TR Koordinate
R Ordinate
Die Bemessung der Teilungsprofile der Kombination aus angetriebenem und Antriebszahnrad, durch die die kinematischen Kreisbewegungen in der Rotation des angetriebenen Zahnrades hervorgerufen werden, kann in Bezug auf die Winkel Versetzung ausgedrückt werden, da sie sich auf die Versetzung des Antrieb szahnrades bezieht. Dies erfolgt durch -Differentiation und Integration der Beziehung für B. in Abhängigkeit von
Die erste Ableitung
dJÄ
gibt den Zusammenhang der Winkelbeschleunigung des angetriebenen Zahnrades in Abhängigkeit von der Versetzung des Antriebszahnrades an.
Die zweite Ableitung
gibt den Zusammenhang des Beginns der Beschleunigung des angetriebenen Zahnrades mit der Versetzung des Antriebszahnrades an.
Das Integral
usw.
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gibt die WinkelVersetzung des angetriebenen Zahnrades in Bezug auf diejenige des AntriebsZahnrades an. Die Beschleunigung in den Kreisbewegungen des angetriebenen Zahnrades wird für den obigen Ausdruck der Winkelversetzung als konstant angenommen. Die Beschleunigung ist bei bestimmten Kreisbewegungen in dem kinematischen Geschwindigkeitsdiagramm des angetriebenen Elements bei dieser Technologie auch variabel. Diese Fälle sind im nächsten Abschnitt beschrieben.
Paare gleicher Stirnräder mit variablem Übersetzungsverhältnis, deren Profile die Forderungen für Rechteckwellengeneratorelemente erfüllen, werden als Paare von Stirnrädern bezeichnet, die Übergangsperioden in dem kinematischen Geschwindigkeitsdiagramm des angetriebenen Zahnrades erzeugen, wobei verlängerte konstante Beschleunigung und minimale konstante Geschwindigkeit bei maximaler Amplitude oberhalb und unterhalb der mittleren zyklischen Geschwindigkeit des angetriebenen Zahnrades auftreten. Die Darstellung in Fig. 5 zeigt den allgemeinen Ort des Verhältnisses E für Generatorelemente, deren Profile diese Anforderungen erfüllen. Die Teile (c) und (g) dieser Ortskurve gelten für konstante Beschleunigung, die Teile (a) und (e) für konstante Geschwindigkeit und die Teile (b), (d), (f) und (h) für variable Beschleunigung. Die in Fig. 5 gezeigte graphische Darstellung zeigt das kinematische Geschwindigkeitsdiagramm des in Fig. 1 dargestellten angetriebenen Elements mit negativer Steigung. Die Anwendung des Prinzips der kinematischen Umkehrung der in Fig. 5 gezeigten Kurve würde zu der Kurve für das in Fig. 1 gezeigte angetriebene EIe- -ment mit positiver Steigung führen.
Fig. 6 zeigt die grundlegende Anordnung eines mechanischen Rechteckwellengenerators. Das feste Antriebszahnrad 3 und das feste statische Element des Steuermechanismus 2 sind auf der Antriebswelle 1 befestigt. Zwischen dem Antriebszahnrad und dem statischen Element ist ein Antriebs-Steuerzahnrad 5 frei drehbar auf der antriebswelle angeordnet, das dem Steuer-. mechanismus 4 zugeordnet ist. Ein Einstellelement 6 verbindet
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j das letztgenannte Elementenpaar mit dem erstgenannten bei einem j beliebigen relativen Winkel zueinander. Die benachbarte paralle- ; Ie Welle 12 ist an dem Differentiallager 11 und dem Ritzel 13 ι befestigt, welches wiederum durch eine Mutter 14 befestigt ist. Auf den parallelen Wellen sind eingreifend in das Ritzel 13 Kegelzahnräder 8 und 10 mit dem festen angetriebenen Zahnrad 7 i sowie einem angetriebenen Zahnrad 9 vorgesehen.
Wenn sich die nntriebswelle mit konstanter Geschwindigkeit ! dreht und das Antriebszahnrad unter einem bestimmten Winkel an-, gekoppelt ist, so kann die Augenblicksgeschwindigkeit des DiΓι f erentiallagers, bezogen auf die Versetzung der eintrieb swell e , ι durch den folgenden Ausdruck angegeben werden:
R/Laser = R(^6St) + ^angetriebene c/beuerzahnräder)
Pig. 9 zeigt die relativen Geschwindigkeitsdiagramme der angetriebenen festen (positive Steigung) und der angetriebenen steuernden (negative Steigung) Zahnräder und des Differentiallagers des in Jeig. 6 gezeigten fiechteckwellengenerators, wobei |
die Generatorelemente die Profile nach Fig. 1 haben und die : Antriebszahnräder an dem Bezugspunkt für "In Phase"-Betrieb miteinander verbunden sind. Der Augenblickswert für R/Lager bleibt während des Zyklus eins, da die halbe oumme der Werte R für die angetriebenen Zahnräder immer den Wert 1 hat. Jede Änderung des Winkels, unter dem die beiden Antriebszahnräder [ miteinander verbunden sind, wird auch den Zusammenhang zwischen den kinematischen Geschwindigkeitsdiagrammen der beiden getrie- ; benen Zahnräder ändern und danach ein sinusförmiges kinematisches Geschwindigkeitsdiagramm des Differentiallagers erzeugen.
Der in Fig. 5 gezeigte Ort kann das kinematische Geschwindigkeit sdiagramm eines ,jeden »Stirnrades als angetriebenes Element eines Rechteckwellengenerators wiedergeben und somit auf die hier in Betracht kommende Technologie angewendet werden, indem
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die Masstäbe für Koordinate und Ordinate bezüglich der beschriebanen"Abschnitte geändert werden und die wesentlichen Eigenschaften, die durch die erste und zweite Ableitung des Ausdrucks für R in Abhängigkeit von G^ mäximiert werden.
Durch ijiderung des Wertes der Ordinate QTR = 270°auf den Wert 180° gibt die in Fig. 5 gezeigten Kurve das kinematische Geschwindigkeitsdiagramm des symmetrischen Profils des angetriebenen Elements in Fig. 2 an. In ähnlicher Weise kann die Kurve nach Fig. 5 auch das kinematische Geschwindigkeitsdiagramm des nicht-symmetrischen, richtungsabhängigen Profils des angetriebenen Elements nach Fig. 5 angeben. Durch Anwendung des Prinzips der kinematischen Umkehrung auf das einzelne Paar angetriebener/antreibender Stirnräder in !'ig. 2 und 3 wird die zyklische Beziehung der mit negativer und positiver fateigung versehenen und differentiell angeordneten angetriebenen Zahnrüder beider Anordnungen so, wie in Fig. 8 und 7 dargestellt. Das kinematische ueschwindigkeitsdiagramm der Differentiallager ist wiederum die Halbe Summe der Augenblickswerte für R, bezogen auf die Versetzung der Antriebszahnräder. Die Geschwindickeitsdiagramrae der Lager der Differentiale nach Fig. 8 und 7 zeigen den. Zustand, wenn die AntriebsZahnräder miteinander derart verbunden sind, dass die Perioden des Differentiallagers den Wert 1 haben. Es sei bemerkt, dass das kinematische Geschwindigkeitsdiagramm des Differentiallagers nach Fig. 7 für die iiicht-symmetrsischen und richtungsabhängigen Generatorelemente nach Fig. 3 nicht während des gesamten Zyklus der Kreisbewegungen der getriebenen Zahnräder den Wert 1 behält, wie es für die Generatorelemente nach Fig. 1 und 2 der Fall ist, da die Summe der Augenblickswerte von R während des gesamten Zyklus im letzteren Falle nicht konstant bleibt.
Der Augenblickswert für R für das angetriebene Zahnrad kann in Abhängigkeit von der WinkelVersetzung des AntriebsZahnrades · J als das Augenblicksverhaltnis des Teilkreisradius des Antriebs-j Zahnrades zu demjenigen des angetriebenen Zahnrades ausgedrückt werden (das inverse Verhältnis der Radien = R):
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τ> _ Rad PC TR
u - Rad PG GT
Da der Hittenabstand der angetriebenen zu den antreibenden Generatorelementen konstant ist, ergibt sich ferner die folgende Beziehung für die Radien dieser Elemente:
Rad PG GT + Rad PC TR = 1 |
Durch, algebraische Addition der beiden Ausdrücke und Umordnung |
ergibt sich die folgende Beziehung zwischen den jeweiligen Augenblicks-Teilkreisradien R und dem Mittenabstand 1 :
Rad PC GT =
Rad PC TR = jLJL-p (2)
Da R einen maximalen und einen minimalen Wert im kinematischen Geschwindigkeitsdiagramm aller angetriebenen Generatorelemente hat, kann durch Substitution dieser Werte in Gleichung (2) und Einsetzen des Wertes 1 für 1 ein dimensionsloses Verhältnis des maximalen zum minimalen Teilkreisradius alle angetriebenen/ treibenden Stirnräder mit demselben Verhätlnis maximaler zu minimaler Rotation im kinematischen Geschwindigkeitsdiagramm des angetriebenen Zahnrads unabhängig von den tatsächlichen Abmessungen der Zahnräder bestimmen. Dieses Verhältnis wird als das A/B-Verhältnis der Stirnradelemente des Rechteckwellengenerators bezeichnet und bestimmt ein Teilkreisprofil, das derartige Zahnräder beschreibt. Es sei bemerkt, dass das A/B-Verhältnis in gleicher Weise auf Stirnradelemente von Rechteckwellengeneratoren mit unterschiedlichen zyklischen Verhältnissen angewendet werden kann.
Da die Perioden konstanter Geschwindigkeit in den Kreisbewegungen des angetriebenen Zahnrades auf die Winkelversetzung des
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j Antriebszahnrades bezogen sind, graphisch ausgedrückt durch J ι den Maximalwert und den Minimalwert der Kurve für das Verhält- I nis Ii, steht die graphische Symmetrie in direktem Zusammenhang ϊ mit dem tatsächlichen Winkel zwischen dem maximalen und dem ί j
j minimalen Radius des Teilkreisprofils des Antriebszahnrades. i
; Entsprechend bezeichnet das Asymmetrieverhältnis ein Teilkreis-! profil speziell für alle angetriebenen/treibenden Stirnrad- \ elemente und gibt den maximalen eingeschlossenen Winkel zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert, geteilt durch den einge- ί schlossenen Winkel des Zyklus sich wiederholender Diagramme I an. Das Asymmetrieverhältnis betrifft in gleicher Weise ! auch Stirnräder mit unterschiedlichen zyklischen Verhältnissen, ^ da gemäss Definition das Asymmetrieverhältnis auf den Kurven- j zyklus der Antriebszahnräder bezogen ist.
Das Richtverhältnis der Stirnradelemente ist ein Mass für die Symmetrie der maximalen und der minimalen kinematischen Geschwindigkeit des angetriebenen Zahnrades bezüglich seiner mittleren zyklischen Geschwindigkeit und wird als Versetzung des Mittelwertes der maximalen und minimalen Werte von R gegenüber dem "In Phase"-Zustand der Geschwindigkeit ausgedrückt. Diese Versetzung kann entweder positiv oder negativ sein. Der Einfluss des RiehtVerhältnisses auf das Profil der angetriebenen/treibenden Elemente besteht darin, kongruente Sektoren so zu ändern, dass sie gemeinsame Stirnradsektoren werden, die ausgeprägte Unregelmässigkeiten der Profile abschwächen.
Die Ausdrücke "zyklisches Verhältnis" und "Zyklusverhältnis" erklären sich selbst und sind oben erläutert.
Die vorstehenden Ausführungen bestätigen die endlose .anzahl möglicher Stirnradprofile mit variablem Übersetzungsverhältnis, die direkt bei einem Rechteckwellengenerator nach der Erfindung eingesetzt werden. Ferner werden dadurch Kriterien festgelegt, mit denen die Profile nach der Erfindung verwirklieht werden können. Die im folgenden beschriebenen Figuren zeigen diese
400011/047$
7343804
■ Eigenschaften, wobei i'ig. 10 bis 22, i'ig. 23 bis 25 und i'ig. bis 33 die sich ändernden kinematischen Geschwindi^keitsdiagramme des Differentiallagers für »Stirnräder mit variablen Übersetzungsverhältnis betreffen, die die drei 3-rundprofile nach i'ig. 1, 2 und 3 haben, ide Änderung erfolgt durch Änderung des Verbindungswinkels zwischen den Antriebszahnrädern, so .-:ai;s die .amplitude der Perioden der konstanten jeschwindigkeit sich
'< von einem Maximalwert von 1,5^ bis zu einem Minimal wert von 0,7X des mittleren Geschwindigkeitswertes der angetriebenen
/Zahnräder nach iig. 1 und 2 und von einem liaximalvert von
' 1,35X zu einem Hinimalwert von 0,85a des entsprechenden "Wertes ι der angetriebenen Zahnrädei" nach iig. 3 ändert.
Die Grossen A/3-Verhältnis, .«.symmetrie verhältnis, Richtverhältnis, zyklisches Verhältnis und Zyklusverhältnis für angetriebene/treibende otimrad-Rechteckwellengeneratorelemente sind aus sich selbst verständlich. .Die Auswirkungen auf das kinematische Geschwindigkeitsdiagramm des id fferen-tiallagers eines Rechtwellengenerators bei knderung dieser Kriterien sind in -B'ig. 37 "bis 42 dargestellt und angegeben, um jegliche Mehrdeutigkeit der Definition für Hechteckwellengeneratorelemente , zu vermeiden. Besondere Erläuterungen der Kurven sind nicht j erforderlich, da die Ürdinaten oben erläutert sind. ι
Die vorstehende Beschreibung betraf das Teilkreisprofil von ütirnzahnrädern als Elemente eines Rechteckwellengenerators. Fig. 4 zeigt nun die Ausführung der Zähne der angetriebenen/ j treibenden ueneratorelemente nach Fig. 1, wobei für das Ver- : hältnis von Zähnen zu Lücken des jeweiligen Elements die folgenden Beziehungen gelten: j
Angetriebenes Zahnrad = 2-i-Z-
...,,, χ Zähne
Antriebszahnrad = TTj
Dabei ist y eine Zunahme an Dicke, die in dem Bereich 1x bis
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L>y. der normalen Zahn- oder Luc ken dicke fällt. Die Mitte der übergrossen Lücke fällt mit dem minimalen Radius des Antriebszahnrades zusammen, wodurch jeweils die Mitte des überdicken Zahns auf den maximalen Radius des angetriebenen Zahnrads fällt, -uiese Ausführung ergibt einen Zahn grösserer Festigkeit und erleichtert die Herstellungsprobleme derartiger Zahnräder.
JLη der folgenden Beschreibung werden die kinematischen Ausführungen einfacher Übertragungen lediglich für eine inverse Getriebeschleife erläutert. Die Ausführungen beziehen sich auf das Vorhandensein von vier inversen Getriebezügen, die gleichmassig zu den gemeinsamen Antriebselementen und angetriebenen ! Zahnrädern angeordnet sind und wobei der "In Phase "-Zustand der Generatorelemente gemäss Fig. 34 gilt. Hierbei sind die Teile 3 und 5 die festen bzw. steuernden AntriebsZahnräder und die Teile 7 und 9 die angetriebenen Zahnräder des in Fig. 6 gezeigten Rechteckwellengenerators. Falls nicht anders angegeben, sind die Profile der Generatorelemente nach Fig. 2 verwendet, wobei das sich ändernde zyklische Diagramm der Differentiallager nach Fig. 2J bis 25 gilt. Die relativen kinematischen -Eigenschaften der Bestandteile der unterschiedlichen Anordnungen , sind in Fig. 59 gezeigt, wobei die Kurve α den "In Phase"-iZustand für alle Anordnungen, die übrigen Kurven die kinemati-I sehen Eigenschaften für jede einzelne Anordnung bei maximaler übertragung zeigt und die Perioden Arbeitszyklen von 90° haben, wie es in Fig. 35 gezeigt ist. £13. 59 wird bei der Beschreibung der verschiedenen Anordnungen noch ausführlicher erläutert.
Fig. 43 zeigt die Grundanordnung einer einfachen Übertragung, wobei die Rechteckwellengeneratorbestandteile entsprechend der Anordnung nach Fig. 6 bezeichnet sind. Ferner sind ein Käfig 15 für die Freilaufkupplung, Kupplungsrollen 16 und ein Kupplungsaussenring 18 vorgesehen, der auf der Welle des antreibenden Anlaufrades 19 mit einem Keil 17 befestigt ist und somit mit dem getriebenen Anlaufrad 20 gekoppelt ist, welches auf der ' ι Abtriebswelle 21 befestigt ist.
40981 1/0476
BAD ORiSSNAl.
Wenn sich die Antrieb szahnräder in dem ."In Phase "-Zu stand be- ' finden, so bleibt die Rotation des Differentiallagers 11 und der Welle 12 mit derjenigen der Antriebszahnräder und der j antriebswelle konstant, wie dies für die kinematischen Zusam- j menhänge mit der Kurve A in Fig. 59 gezeigt ist. Das ange- j triebene Anlaufzahnrad 20 dreht sich mit der doppelten Geschwindigkeit der Antriebswelle (Anlaufverhältnis = 2). Das kinema- : tische Kontinuum zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle. ; ist für alle vier inversen Getriebezüge bei der "übertragung der !
externen Drehmomente gleich. j
Durch Änderung des relativen Winkels zwischen dem steuernden j und dem festen Antriebszahnrad derart, dass die Perioden j
1,2J?X der "In Phase"-Geschwindigkeit sind, erhalten die Arbeits-j zyklen eine Länge von 90° ? und die Folge der Perioden, die in den vier Generatoren erzeugt werden, hat die in -Fig. 35 gezeigte Form. Entsprechend dreht sich das getriebene Anlauf zahnrad mit dem Wert 2,5X des Wertes der Antriebswelle, und das kinematische Kontinuum zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle wird zyklisch jedem der vier inversen Getriebezüge für jeweils 90° Drehung der Antriebszahnräder und der Antriebswelle zugeordnet. Die Ireilaufkupplungen, die bei gleicher Geschwindigkeit der Differentiallager, der Gegenwellen und des Kontinuums der treibenden AnlaufZahnräder einkuppeln, wird wieder ausgekuppelt, wenn die Geschwindigkeit der rotierenden Gegenwellen unter die Geschwindigkeit des Kontinuums abfällt. Dies geht aus der Kurve B in Fig. 59 hervor, wobei die Rotationsdiagramme des Differentiallagers 11 und 12 und des treibenden AnlaufZahnrades 19 eine gleichsinnige und gleichartige Drehung angeben. Daraus folgt dass das übersetzungsverhältnis der
: Ab-triebswelle unendlich variabel im Bereich 2X bis 2,5X der Drehzahl der Antriebswelle und direkt proportional zur Änderung
! des Winkels zwischen den festen und den steuernden Antriebs- !zahnrädern auf der Antriebswelle ist.
j Durch Ersetzen der Generator elemente nach Fig. 4-3 durch die ! in Fig. 1 gezeigten tritt eine gewisse Überlapplung der Perioden auf, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist. Bei einem 90°-Arbeits-
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zyklus ist dann die übersetzung der ^.btriebswelle 2,6Z derjenigen der antriebszahnräder, wie sie in Fi=;. $6 gezeigt ist. Durch Ersetzen der ueneratorelemente durch diejenigen nach !•'ig. 3 ergibt sich ein unregelmässiges kinenatisch.es Kontinuum in der übertragung für einige -Umstellungen des Verbindungswinkels der treibenden Elemente, wie sie in Fig. 30 und 31 gezeigt ist. Die Eigenschaften einer stetigen übersetzung über eine einfache übertragung beschriebener .art unter Vervrendung von Freilaufkupplungen erfordern, dass die G-ene rat or elemente keine ßichtungsabhängigkeit zeigen, wenn nicht das kinematische Kontinuum auf solche relativen Phasenwinkel der treibenden Elemente begrenzt ist, für die die Geschwindigkeit des Differentiallagers die Perioden nicht überschreitet, üolche Fälle sind in l''ig. 26 bis 29 gezeigt.
Fig. 44 zeigt eine Variation der einfachen übertragung nach Fig. 43, die darin besteht, dass die Freilaufkupplung zwischen den festen angetriebenen Zahnrad 7 und dem Kegelzahnrad 8 und nicht auf der Gegenwelle angeordnet ist. Diese .nnderung führt zu einer Verlängerung der Gegenwelle 12, so dass das treibende .artlaufzahnrad 19 darauf befestigt sein kann. Diese Anordnung gewährleistet, dass die Gegenwellen und die Differentiallager immer mit der stetigen Geschwindigkeit des kinematischen Kontinuums mit dem Kegelrad 8 rotieren, das zyklischen von dem fester angetriebenen Zahnrad 7 abgekoppelt wird, wenn es nicht gleichförmig damit gedreht wird. Dies bedeutet, dass keine Periode erzeugt wird. Die in Fig. 59 gezeigte Kurve D zeigt die kinematischen Eigenschaften der Komponenten zueinander, wobei das 'Differentiallager 11, die Gegenwelle 12 und das treibende Anlaufzahnrad 19 mit der Geschwindigkeit des Kontinuums rotieren. Ferner ist das Hotationsdiagramm des Kegelrades 8 dargestellt, das gleichförmig mit dem festen Antriebszahnrad rotiert, und zwar für den Fall einer Periode. Eine unabhängige Rotation des Kegelrades 8, die grosser als diejenige des Antriebszahnrades 7 ist, tritt während des restlichen Teiles des Zyklus auf. Das Übersetzungsverhältnis der Abtriebswelle bleibt durch diese Variation unbeeinflusst und hat denselben
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Wert wie "bei der übertragung nach. ixt-. 4;. ,.er Vorteil die?·, ei-Ausführungsform besteht darin, dass die ^elastuuf-eri der Kupr.·- lungseinheiten halbiert sind und dass die relative des Kupplungsvor^anges grosser ist.
Viz- 45 zei^t, die Jrundanordnun-;^· der übertragung naoh j-'ic· 4/·, bei der eine zweite Gruppe steuernder -retriebener ^ahnräder 25i ein Antriebszahnrad 22 und ein zweites bewegbares -teuerelement 24 vorgesehen sind, -uie .antriebswelle 1 ist mit den. festen -antrieb ε zahnrad y und den festen steuerelement 2 versehen, welches aurcl: einen Keil iA· befestigt ict. Koaxial.. auf der antriebswelle 1 ist frei drehbar ein zweites steuei\r.aei3 eintriebszahnrad 22 sowie ein bev/egliches »-teaex-elenient 24 vorgesehen, das durch eine·. Keil ;0 befestigt, ist. ^uT uer verlängerten V/elle des zweiten steuernden ^nti'iebszahrirades 21 ist koaxial das steuernde -tmtriebszahnrad z> sov.'ie ein bev/e.~- lich.es steuerelement 4 an^eorünet, das v;ie alle steuernden ixemente einen Zahn weniger als das ^lenient 2>* au;weiot, weiches wiederum einen Zahn weniger als das -üemerit 2 auf v/eist. -ie drei steuernden Elemente haben übereinstimmenden l'eilkreisdurchmesser. Kongruent mit den drei Steuerelemente!", ist ein Dreifach-Zahnrad 29 vorgesehen, wobei jedes Teiizahnrad dieselbe Zannungszahl hat, jedoch auf der ^enieinsanen Achse gegenüber den anderen leicht verdreht ist, so dass sie mit leicht unterschiedlicher Versetzung in das ceweiXG zugeordnete bteuerzahnrad eingreifen. .Jas .ureifach-Zahnrad 29 ist in dem oteuerkäfig 32 angeordnet, der auf der antriebswelle 1 frei drehbar ist. Las ünstellelement 6 verbindet den Lteuerkäfi^ 32 mit der .«ntriebswelle 1 in jeder beliebigen xiotationsstellung. Das zweite steuernde -n-ntriebszahnrad 22 ist kongruent < mit der dritten Gruppe steuernde 2ΘΪΓ1θ"Οθηθ:ι::> Zahnräder 25, die frei auf der verlängerten Welle des Lifferentialkegelrades 8 drehbar sind, ^n ihnen ist der ^ussenring 26 einer freilaufkupplung befestigt, und die Kupplungsrollen 27 sowie der 2Iupr>- lungskäfig 28 sind so angeordnet, dass das drehmoment auf die verlängerte Welle des Kegelrades 8 übertragen wird, ^er "In Phase "-Zu stand des AntriebsZahnrades ist derart, dass das zyk-
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iisohe Küster der i.reisbewegung der zweiten Grui^pe steuernde : -eti" ebener Zahnräder £5 und der Gruppe fester getriebener Zahn-: rider '/ gleichartig zueinander ist. IAe erste Giuppe steuernder', riebszahnrCdei" arbeitet gemäss der Kurve α in i'ig. 59· '.
:->e rinden sieh die Jintriebszahnräder im "In Phase "-Zustand, so bleibt die ^ rehun^ der Differentiallager 11 und der Welle 12 konstant auf derselben Geschwindigkeit wie die Antriebswelle, wie es aus der Kurve α in Fig. 59 hervorgeht. Das angetriebene .αϊ lauf zahnrad 20 dreht sich mit der doppelten Geschwindigkeit der Antriebswelle, wobei wiederum das kinematische Kontinuum jleiehmässir" allen vier inversen Getriebezügen zugeordnet ist. Zur Änderung des relativen rhasenwinkels zwischen dem festen Antriebεzahnrad 3 und den beiden steuernden Antriebszahnrädern 22 und 5 wird das Einstellelement 6 gelöst und der bteuerküfig 32 auf der antriebswelle 1 gedreht. Der durch die verringerte Anzahl der Zähne auf den steuernden Elementen 24 und 4 gegenüber der Zalinzahl auf dem festen Uteuerlelement 2 verursachte Vernier-Effekt führt zu einer axialen Versetzung der beiden steuernden Antriebszahnräder für jede vollständige Umdrehung des üteuerkäfigs auf der Antriebswelle. Diese Versetzung hat einen Betrag, der gleich dem eingeschlossenen Winkel eines bzw.- zweier Zähne des festen oteuerelements ist. Es sei bemerkt, dass bei grosser Anzahl der Zahne des bteuerlements die öteuerempfindlichkeit gering ist und dass oteuerelemente mit einer Zahnzahl in der Grössenordnung von 100 infolge der Eeibungs-kräfte festgesetzt bleiben. Das Einstellelement 6 bleibt dann ohne Wirkung.
Die in Pig. 59 gezeigte Kurve E zeigt die kinematischen Zusammenhänge bei der übertragung nach I1Ig. 45, wobei die steuernden Antriebszahnräder 9 und 25 um 90° bzw. 180° gegenübei
dem "In Phase"-Bezugspunkt verdreht sind. Aus der Kurve E j
ist zu erkennen, dass das kinematische Kontinuum des Differen- |
tiallagers 11, der Gegenwelle 12 und des treibenden Anlauf- " j
Zahnrades 19 1,25X desjenigen der Antriebswelle der zuvor !
beschriebenen Ausführungsbeispiele ist. Der Arbeitszyklus der '
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Perioden beträgt jedoch 180° anstelle von 90° der vorherigen Anordnungen. Der Arbeitszyklus von 180 ergibt sich aus dem Kegelrad 8, welches sich gleichförmig mit dem festen angetriebenen Zahnrad 7 dreht, für eine Drehung von 90° der Antriebselemente, und gleichförmig mit dem steuernden getriebenen Zahnrad 25 für die übrigen 90° der Periode des Arbeitszyklus. Entsprechend erfordert das kinematische Kontinuum der Übertragung nach !"ig. 45 nur zwei inverse Getriebezüge zur Erzielung derselben übertragung der Eingangsleistung im Gegensatz zu vier Getriebezügen für die Übertragung nach Fig. 43 und 44. Bei vier Getriebezügen würde die Übertragung nach' tig. 45 grossere übertragungswerte aufweisen, als sie durch die Kurve E in Pig. 59 dargestellt sind.
iig. 46 zeigt die .anordnung nach iig. 43 mit einer zusätzlichen Gruppe treibender AnlaufZahnräder 35» die auf der Gegenwelle 12 angeordnet sind. Daran sind Kupplungsaussenringe 36, Kupplungsrollen 37 und Xupplungskäfige 38 befestigt, die so orientiert sind, dass sie das Drehmoment auf die Gegenwelle 12 übertragen, ierner besteht Kongruenz zu einem zweiten getriebenen ünlaufzahnrad 34 und einer daran befestigten Welle 33j die konzentrisch und frei drehbar auf der Antriebswelle 21 sitzt. Das zweite angetriebene Anlaufzahnrad 34 und die Welle 33 werden als Eingangselement für die übertragung nach iig. bezeichnet, während die Welle 1, das Antriebszahnrad 3 und das steuerelement 2 dem Steuerteil zugeordnet sind.
Wenn die Antriebszahnräder in dem "In Pb.se"-Zustand miteinander ι verbunden sind, erfolgt eine gleichförmige und gleichartige Drehung der Eingangswelle 33 und der übtriebswelle 21, da dann die Übertragung den Wert 1X der Eingangsdrehzahl hat und da beide Anlaufverhältnisse den Wert 2 haben. Das kinematische Blontinuum zwischen dem Eingangselement 34 und dem Ausgangselement 20, das über die verkürzten und durch das antreibende Anlaufzahnrad 35 gebildeten schleifen verläuft und mit den Kupplungselementen 36, 37 und 38 verbunden ist, überträgt das Ein^angsdrehmoment auf die Gegenwelle 12 und das treibende
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Anlaufzahnrad 19 sowie auf die Kupplungselernente 18, 16 und 15i ferner auf das getriebene ünlaufzahnrad 20. Die Differentiallager und zugeordneten Zahnräder sind von dem kinematischen Kontinuum getrennt.
bind die Antriebszahnräder derart miteinander verbunden, dass die erzeugen Perioden zyklisch den Faktor 1,25X und O,75X der Geschwindigkeit der oteuerwelle 1 und der daran befestigten Antriebselemente haben, so ergibt sich ein kinematisches Diagramm der voneinander abhängenden Komponenten entsprechend der Kurve C in Fig. 59 > wobei die 1,25X-Perioden mit +P und die 0,75^-.Perioden mit -P bezeichnet sind. Die einfache ■Reihenanordnung nach Fig. 46 arbeitet unter Ausnutzung beider zyklischer Übergangsperioden, die durch die symmetrischen Generatorelemente in dem kinematischen Kontinuum über das Ge- j triebe erzeugt werden. Die +P-Kopplung erfolgt zu der Gruppe der antreibenden AnlaufZahnräder 19, die -P-Kopplung erfolgt zu der Gruppe der antreibenden AnlaufZahnräder 35» wobei die Ausgangsübersetzung den 1,67X-fachen tfert der Eingangsdrehzahl hat. Das kinematische Kontinuum wird zyklisch jeder entgegengesetzten Kombination der vier inversen Getriebezüge für jeweils 90° Drehung des Antriebszahnrades und der oteuerwelle zugeordnet, da jede Hälfte der Kombination zwischen einem normalen und einem umgekehrten Drehmomentzustand wechselt, wenn die Zustände +P und -P abwechselnd in der jeweiligen Kombination erzeugt werden. Daraus folgt wiederum, dass das Übersetzungsverhältnis der Ausgangswelle innerhalb des Bereichs 1X bis 1,67X der Drehzahl der Eingangswelle unendlich variabel und direkt proportional der Änderung des Winkels ist, der die festen und die steuernden AntriebsZahnräder des fiechteckwellengenerators miteinander verbindet.
Fig. 47 zeigt die grundsätzliche anordnung der einfachen Übertragung nach Fig. 4-3, wobei ein zusätzlicher Differentialverstarker vorgesehen ist, der aus einem epizyklischen Getriebezug mit Kegelrädern besteht. Das getriebene Anlaufzahnrad 20 ist mit einem der koaxialen Kegelräder 39 verbunden, die Antriebswelle 1 ist so verlängert, dass das epizyklische
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G-etriebelager 40 und das durch eine nutter 42 befestigte Ritzel 41 in der dargestellten Weise fixiert sind, uas zweite Kegelrad 43 ist an der .nbtriebswelle der übertragung 44 befestigt.
Befinden sich die Antriebszahlräder des Rechteckwellengenerators in dem "In Phase "-Zu stand, so hat die Drehung des angetriebenen -anlaufzahnrades 20 und des daran befestigten Kegelrades 39 den -Faktor 2X gegenüber derjenigen der antriebsweu.Iρ und des daran befestigten epizyklischen Lagers 40. jjas zweite Kegelrad 43 und damit die Abtriebswelle 44 werden nicht gedreht, oind die Antriebszahnräder so miteinander verbunden, dass die Übersetzung von dem angetriebenen ünlaufzahnrad 2G her den Wert 2,5-K gegenüber der Antriebswelle 1 hat, so dreht sich die Abtriebswelle mit dem Wert G, ^X gegenüber dar Antriebswelle in entgegengesetzter Richtung. -Die* .Drehmoment en kräfte an der Atitriebswelle, die über die inversen Setriebezüge in normalem oinn übertragen werden, entsprechen der Lunaie des äusseren Antriebsmoments und des Moments an dem feststehenden epizyklischen G-etriebelager, wobei die Übersetzung der Eingangsdynamik zur Abtriebswelle innerhalb eines Verhältnisses von -2 bis unendlich kontinuierlich variabel und eine logarithmische Funktion der Änderung des Winkels ist, der die Antriebszahnräder im Übersetzungsbereich miteinander verbindet.
Durch Umkehrung der Orientierung der Freilaufkupplungen der in i'ig. 47 gezeigten übertragung derart, dass sie das Drehmoment auf die Gegenwellen übertragen, jedoch nicht von ihnen übernehmen, wird das Übersetzungsverhältnis in den Schleifen von denjenigen Perioden abhängig, die bei oder unter dem zyklischen Verhältnis der ^eneratorelemente liegen, nicht jedoch von denjenigen Perioden, die bei oder über dem entsprechenden Wert liegen, wie es bei einem normalen Drehmomentenbild in den Schleifen der Fall ist. Entsprechend ändert sich die übersetzung des angetriebenen Anlaufzahnrades 20 von 1,5ä bis 2X gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle, und die übertragung der Eingangsdynamik zur Abtriebswelle 44 ist unendlich variabel
innerhalb eines Verhältnisbereichs von +2 bis unendlich, wobei die drehmomentenkräfte an dem epizyklischen Lager, welches mit der Antriebswelle verbunden ist, der oumme des externen antriebsmomentε und des Moments an epizyklischen Kegelrad 39 entspricht, welches über die inversen Getriebezüge im umgekehrten oinn auf die festen antreibenden ^teuerzahnräder 3 un& * 5 übertragen wird, die direkt und indirekt mit der Antriebs- j welle verbunden sind. Das übersetzungsverhältnis der Drehge- ! eohwindigkeiten von Antriebsseite zu Abtriebsseite hängt wieder-f um von der Liderung des Verbindungswinkelszwi sehen den beiden antreiben/^eneratorelementen in i'orm einer logarithmischen runktion ab. \
x'i;". 49 zeigt dieselbe grundsätzliche Anordnung der Übertragung; nach üg. 47, wobei die Freilaufkupplungen jedoch durch extern . zu betätigende Kupplungen ersetzt sind, die aus einer einzelnen Scheibe 47 an der Gegenwelle 12 und an der verlängerten welle des treibenden Anlaufzahnrades 19 befestigter fester umdruckplatte 45, beweglicher Andruckplatte 48, Einstell- und lialtestiften 4o, Druckfedern 49, Entkopplungskugeln 50 und Entköpplungsring 51 besteht. Kongruent zu den Entkopplungsringen 51 ist ein gemeinsamer Auskuppelnocken 52, der auf der Antriebswelle 1 mit einem Keil an einer Keilnut 53 befestigt ist. Diese Anordnung kann in axialer Hichtung relativ zu dem festen απtriebεzahn rad 3 durch eine Druck-Zugstange 54 bewegt werden, wobei diese otange rA durch das feste Antriebs zahnrad 3 frei hindurchbewegbar ist. Die ist an ihrem anderen Snde mit einem Mitnehmer 70 mittels einer Hutter 55 befestigt, so dass diese Elemente entsprechend dem Verlauf des zylindrischen Hockens 57 auf deai verlängerten Teil des steuernden Antriebszahnrades 5 bewegt werden können, .i^ie Profile der Jenerator-elemente entsprechen den in Pi-g. ■ gezeigten, wobei die maximale und minimale Periode in ri;v. IC ulc Pig. 22 dargestellt sind.
.-.enn die artreibenden Zahnräder nach Pig. a9 derart miteinander verbunden sind, dass sie in dem "In Phase''-Zustand bei den dargestellten relativen Positionen der antreibenden/angetrie-
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benen Generatorelemente sind, so fällt die .augenblicksposition , der abfallenden Linie in Bezug auf den Beginn der Periode des ! Zyklus des festen Antriebszahnrades auf die Achse des Mfferen-| tiallagers des dargestellten Generators, wobei der Auskopplungs+ ring 51 und die Auskopplungskugeln 50 gegen die konischen Aussparungen in der festen und der beweglichen Andruckplatte 45 und 48 gedrückt werden. Dadurch werden die Andruckplatten voneinander entfernt und eine Kongruenz mit der Scheibe 4r/ sowie der G-egenwelle 12 verhindert. Bei weiterer .Drehung wird der .auskopplungsring durch den üuskopplungsnocken zentriert, und die Kongruenz über die ochleife erscheint in zyklischer Folge auf den 27O°-jii1beitszyklus, der in dem Generator erzeugt wird. iig. 57 zeigt die graphische JJarstellung des Auskopplungsnokkens, wobei die abfallende Linie wie beschrieben auf den O -Bezugspunkt des Nockens fällt. Die Koordinate L bezieht sich auf die Bewegung der Mitnehmers 56 in dem zylindrischen Nocken 57i wenn das steuernde antriebszahnrad in positivem und negativem üinn relativ zum festen Antriebszahnrad gedreht wird. Auf diese Weise werden ansteigende und abfallende Perioden erzeugt, die mit dem Anstieg in dem eingeschlossenen Winkel der Arbeitsflächen des üuskopplungsnockens zusammenhängen. Das kinematischen Kontinuum über die Übertragung entspricht dem in Fig. 47 dargestellten, und das übersetzungsverhältnis zwischen Eingangsgeschwindigkeit und Ausgangsgeschwindigkeit ändert sich von -1,67 über unendlich bis +1,67· Die Abtriebswelle ist ein in beiden dichtungen rotierendes Element.
iig. 50 zeigt dieselbe grundsätzliche Anordnung wie iig. 49, wobei der epizyklische Jetriebezug so bemessen ist, dass die Welle 44 und das darauf befestigte Kitzel"43 die Antriebselemente der übertragung sind, wahrend die Welle 1 und das daran befestigte epizyklische G-etriebelager 40 die Ab t riegel eniente sind. ^>ie Anordnung gewährleistet, dass die Abtriebswelle ein in einer Richtung rotierendes Element ist, welches nicht auf das unbestimmte Eingang s--w.us gangs verhältnis gebracht werden kann, ierner sind die Werte der Drehmomente in den inverser, je trieb ezüsrer: eine Funktion des ^ntriebsraoments und
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unabhängig von den übersetzungsverhältnis der übertragung, .tür die vorliegende Beschreibung haben das -anlaufverhältnis und das epizyklische Verhältnis (Pr/it) den Viert 1,3 bzw. 5>6. Entsprechend ändert sich das Übersetzungsverhältnis zwischen jixitriebsgeschwindigkeit und Abtriebsgeschwindigkeit von +1 bis + 3>5·
Die vorstehende Analyse zeigt das maximale und minimale übersetzungsverhältnis der Übertragungen nach Fig. 4-9 und. 50 für bestimmte Werte des ünlaufverhältnisses und des epizyklischen Verhältnisses, wobei die maximalen und minimalen Perioden 1,3^ und 0,7a des zyklischen Verhältnisses der Generatorelemente sind. Fig. 51, 54, 55 und 58 zeigen graphisch die Auswirkungen einer Änderung des jeweiligen AnlaufVerhältnisses (TOJEi) und des epizyklischen Verhältnisses (Pr/li), die sich im Bereich der Geschwindigkeitsübertragung mit einer Anordnung nach Fig. 49 und 50 zeigen, -t'ig. 52 zeigt graphisch das Verhältnis des Drehmoments in den inversen Getriebezügen zum Eingangsdrehmoment ('^/^λττ) für die Übertragungen nach Fig. 49 und 50. -Fig. 53 zeigt graphisch die Frequenz der Kupplungswirkung der programmierten Kupplungen nach Fig. 49 und 50 als eine Funktion des Übersetzungsverhältnisses. Fig. 56 zeigt graphisch den theoretischen-mechanischen Wirkungsgrad £ der Übertragungen nach Fig. 49 und 50 als eine Funktion des Übersetzungsverhältnisses, wobei der Verlust auf der Basis von 0,5 % der mechanischen Energie berechnet ist, die zwischen den einander benachbarten kinematischen Elementen während einer Umdrehungen des Antriebselements übertragen wird. Es folgt, dass durch Ersetzen der Generatorelemente nach Fig. 2 und 3 in den Übertragungen nach Fig. 49 und 50 bei gleichzeitiger Verwendung geeignet profilierter Auskopplungsnocken 52 ein in gleicher Weise zufriedenstellender Betrieb möglich ist j und daher die Eigenschaften der stetigen Übertragung über den ; Getriebezug mit programmierten Kopplungseinheiten es nicht er- : forderlich machen, dass die Generatorelemente keine Rieht- ; eigenschaft haben, wie dies bei einer Übertragung mit Freilauf-! kupplungen der Fall ist, wie sie zuvor beschrieben wurde. !
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-cig. 48 zeigt eine zusammengesetzte j-veihenübertragungsanordnur: ■: mit zusätzlichem epizyklischem otirnradgetriebe. I>ie antriebswelle 1 hat ein fest angeordnetes ;intriebszahnrad 3 und das feste oteuerelement 2. Durch einen Keil 31 sind steuernde Zahnräder 5 und 22 mit ihren Steuerelementen 4 und 24 auf der Antriebswelle 1 befestigt und koaxial bewegbar. i.as DreifacL-Zahnrad 29 in dem »-/teuerkäfig 52 ist mit der Antriebswelle 1 über ein ünsteilelement 6 verbunden, is ist ein differentiuigehäuse 11 mit Lagerkappen 14, Doppelritzeln 15 und 62 und einem abgeschrägten L'altekonus 11*- vorgesehen, ar. Jem ein . tiinrad 85 befestigt ist, welches in ein stirnrad 66 eingreift, das auf der Antriebswelle 1 frei drehbar ist und in ein stirnrad 653 des zweiten zusammengesetzten inversen >jetriebszuges der übertragung eingreift (nur einer der um 180° zueinander versetzten inversen Jetriebezüge ist dargestellt), auf der J-egenwelle 63 ist das Differentialkegelrad 64 befestigt, auf ihr sind ferner die angetriebenen ^teuerzahnreder 67 und 6o mit ihren jeweiligen Xuppiungseinheiten 87 und bh so angeordnet, dass sie das Drehmoment von der ^egenwelle 63 aufnehmen. Koaxial ist auf der Jegenweile 65 das zweite Kegelrad 65 vorgesehen, an dem das feste angetriebene Zahnrad 66 befestigt ist. nuf der Welle des zweiten Kegelrades ist ein Kegelrad 8 koaxial angeordnet, an dem das feste angetriebene zahnrad 7 befestigt ist. auf dem verlängerten Teil der .jegenwelle 65 ist das Kegelrad 10 koaxial zusammen mit den beiden angetriebenen Steuer-Zahnrädern 9 und 25 befestigt, ferner sind ihre jeweiligen Freilaufkupplungen 16 und 27 vorgesehen, die so orientiert sind, dass sie das Drehmoment auf das Kegelrad 10 übertragen. Koaxial auf der antriebswelle 1 ist frei drehbar das zweite feste xintriebszahnrad 71 angeordnet, an dem das feste oteuerelement 72 zusammen mit dem epizyklischen stirnrad 80 befestigt ist. Koaxial auf dem zweiten festen antriebεzahnrad 71 sind die steuernden Antriebszahnräder 69 und 70 zusammen mit ihren jeweils beweglichen Steuerelementen 73 und 7^ angeordnet, wobei ein dreiteiliges otirnzahnrad 77 vorgesehen ist, das in dem Steuerkäfig 78 sitzt und durch ein Steuerelement 79 an dem festen Steuerzahnrad 71 gehalten ist. An dem Abtriebsende der
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Antriebswelle 1 ist das zweite epizyklische stirnrad 83 vorgesehen, beide epizyklischen stirnrüder greifen in dargestellter Weise in din verbundenen Hitzel L2 und 81 ein, die an dem epizyklischen Getriebegehäuse 84 befestigt sind, welches das Abtriebselement der Übertragung ist. Die Steuerelemente 2L\ und 73 haben zwei Zähne weniger als die Steuerelemente 4 und 74, während die Steuerelemente 2 und 72 einen Zahn weniger als diese Steuerelemente haben. Das epizyklische Verhältnis zwischen dem Zahnrad 80 und 81 und 83 und 82 ist jeweils 1 und 0,6. ;
3ei den nach rig. 48 zusammengesetzten iiechteckwellengeneratoren ergibt sich ein übersetzungsverhältnis zwischen Eingang und Ausgang über die übertragung von +1, wobei die dar, Drehmoment ;
ι übertragende und das Drehmoment übernehmende Hälfte gegenüber den koaxial montierten Antriebszahnrädern im "In 1 hase''-Zustand,! die epizyklischen Zahnräder 80 und 8; zusammen mit den verbun- > denen Zahnrädern 81 und 82 und dem epizyklischen Getriebegehäuse 84 insgesamt gleichförmig drehen. Bei Drehung der
ο ' steuernden Antriebszahnräder 4 und 24 und 73 urLö 7^- u.m +90 :
bzw. -90° gegenüber ihren festen Antriebεzahnrädern 3 und 71 dreht sich der Differentialkäfig 11 mit 1,25-a- der Geschwindigkeit der Antriebswelle 1, wie es zuvor in Verbindung mit der Kurve.K in rig. 59 oder in Verbindung mit der Kurve der schleife 7-8, geteilt bei 180°, nach iig. 62 beschrieben wurde.
Antriebszahnräder 71, 70 und 69 nach i'ig. 48 verhalten sich | entsprechend der Kurve 7'λ-8α nach i'ig. 62A, so dars die Drehung des epizyklischen Stirnrades SO den Wert 1,67X gegenüber der antriebswelle und den daran befestigten epizyklischen stirnrad 63 hat. Da du rc:; dreht sich das epi zyklische Getriebegehäuse 84 mit der: wert 2,67^ gegenüber der -Antriebswelle 1. Daraus folgt, dass das übersetzungsverhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebsseite bei der in -ig. 48 gezeigten anordnung innerhalb des Bereichs +1 bis +0,;7::+ unendlich geändert werden ?:ann. La äie ^iit rieb ε Zahnräder e>9 , 70 und 71 effektiv die angetriebenen at_- laufzalinräder der zusammengesetzten inversen Getrieoezüge sind, kann das kinematische Kontinuun über die inversen Getriebezüge nicht ohne die zusätzlichen stimrä;"er L·^· und c^B und aas leerlaufende stirnrad So beibehalte]"; verier, da die --?ri:den vor.
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ι der Winkelversetzung der .antriebselemente abhängen und diese J
für jede Schleifenhälfte nur im phasengleichen Zustand gleichförmig drehen.
Fig. 60 zeigt eine einfache HeihenanOrdnung mit vier inversen Getriebezügen der in Fig.45 gezeigten Art, so dass die Schleifer 7-8 und 7-8B mit ihren Freilaufkupplungen so orientiert sind, dass sie das Drehmoment auf ihre jeweiligen steuernden und angetriebenen Zahnräder übertragen, und wobei die Schleifen 7-8A und 7-8C mit ihren Freilaufkupplungen so orientiert sind, dass die das Drehmoment von ihren jeweiligen steuernden und angetriebenen Zahnrädern übernehmen. Die Einordnung nach i'ig. zeigt eine Hälfte eines jeden mit 180° entgegengesetzt zueinander angeordneten inversen Getriebezugpaarε, Fig. 61 zeigt den tatsächlichen Zusammenhang der einander gegenüberliegenden Paare von Gegenwellen zusammen mit den Ritzelzylindern ihrer jeweiligen AnlaufZahnräder und den Ritzelzylindern des epizyklischen Differentialverstärkers. An der Steuerwelle 1 ist das feste Antriebszahnrad 3 vorgesehen, die Welle ist verlängert und wird durch das getriebene Anlauf zahnrad JM- getragen. Ferner ist an der bteuerwelle 1 das feste Steuerzahnrad 2 sowie ein Keil 3Ί vorgesehen, der die Steuereinrichung 104 bei 107 mit der Steuerwelle 1 verbinden, so dass sie gemeinsam rotieren. An dem Steuergehäuse J2 sind die Ständerwicklungen 105 des Steuermotors befestigt, so dass beide Teile gemeinsam rotieren, ferner sind Schleifringe und Anschlüsse I05 und 106 an der Rückseite des Getriebegehäuses 112 vorgesehen und elektrisch so beschaltet, dass das Ständerfeld IO3 zusammen mit dem Steuergehäuse 32 um die Steuerwelle 1 in beiden Richtungen rotieren kann. Die Steuerwelle 1 ist in dem hinteren Zylindergehäuse 111 und in einem mittleren Zylindergehäuse 109 befestigt. Auf der Steuerwelle 1 frei drehbar sind die Steuerzahnräder 22 und 5 gemeinsam mit ihren jeweiligen Steuerelementen 4 und 24, die in geeigneter Weise befestigt und derart vorgesehen sind, dass die Anzahl der Zähne des Steuerelements 24 um 2 kleiner als das Steuerelement 4 ist, während das Steuerelement 2 einen Zahn weniger als das Steuerelement 4 hat.
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Ein Dreifach-Zahnrad 29 mit übereinstimmenden Zahnzahlen ist auf der gemeinsamen Achse leicht verdreht angeordnet, so dass die drei Zahnräder in ihre Steuerelemente mit leicht unterschiedlicher diametraler Anordnung eingreifen. Das Dreifach-Zahnrad 29 befindet sich im Steuergehäuse 32, das auf der Steuerwelle 1 mit den I'eldwicklungen 103 des ßteuermotors frei drehbar ist. Auf der Antriebswelle 44 ist mittels eines Keils 100 das epizyklische Stirnrad 43 befestigt, ferner adas angetriebene Anlaufzahnrad 34. Durch Keile 102 sind die angetriebenen AnlaufZahnräder 35 und 35B an den Gegenwellen 12 und 12B befestigt. Durch Keile 101 sind die antreibenden Anlaufzahnräder 19A und 19c an den Gegenwellen 12a und 120 befestigt, so dass sie in die Kombination der epizyklischen Ringzahnräder und angetriebenen AnlaufZahnräder 20-39 eingreifen. Das epizyklische Getriebegehäuse 40 ist auf der Antriebswelle 44 koaxial angeordnet und bildet das Abtriebselement für die Übertragung, wobei die Ritzel 41 des epizyklischen Getriebezuges im Gehäuse 40 in dargestellter Weise angeordnet und durch das vordere Gehäuse 110 der Übertragung gehalten werden.
Das feste anegetriebene Zahnrad 7 ist mit dem Differential·
kegelrad 8 verkeilt. Die steuernden und angetriebenen Zahnräder 25 und 9 sind gemeinsam mit -Freilaufkupplungen 27 und 16 an dem Differentialkegelrad 10 gemeinsam mit dem Differentialgehäuse 11 und dem Ritzel 13 sowie mit der Lagerkappe 14 und dem Haltekonus 114 befestigt. Die Anlaufverhältnisse und das epizyklische Verhältnis haben für das Zahnrad 35 oder 35^ zum Zahnrad 34 den Wert 1; für das Zahnrad 19^- oder 19C zur zusammengesetzten Anordnung 20-39 den Wert 2,67; für das epi-'zyklische Zahnrad 43 zur Ringanordnung 20-39 den Wert 1,85· Die Drehung der Elemente erfolgt gemäss Fig. 61, wobei die kinematischen Verhältnisse der Bestandteile des Rechteckwellengenerators für unterschiedliche Phaseneinstellungen in Fig. 62, 62A, 62B und 62C dargestellt sind.
Bei der Anordnung nach Fig. 60 ist die Kongruenz bei dem "In Phase"-Zustand und drehender Antriebswelle 44 über die einfachen inversen Getriebezüge vom angetriebenen Anlaufzahnrad
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3^- zur Ringanordnung bzw. Anlauf zahnrad '20-39 derart, dass das Zahnrad 20-39 iffl umgekehrten Sinne den Wert -O,3S4i gegenüber dem Eingang aufweist. Das epizyklische iehäuse 40, also das Ausgangselement der übertragung dreht sich daher mit dem Wert +0,095^ gegenüber der Antriebswelle, wobei das Drehmomentenbild der AnlaufZahnräder derart ist, dass das in Fig. 61 gezeigte Gewicht die Antriebswelle drehen würde. Die kinematischen Verhältnisse der inversen Jetriebezüge für alle Schleifen entsprechen den für den "inPhase"-Zustand geltenden
Kurven nach Fig. 62 oder 623. Befinden sich die Antriebszahnräder der übertragung nach Jig. 60 im Zustand der Erzeugung einer maximalen Periode, wie er durch die i80°-Teilung gezeigt ist, so verlaufen die Kurven nach iig. 62, 62λ, 623 und 62C bei Kongruenz über die einfachen Reihen inverser Getriebezüge vom angetriebenen Anlaufzahnrad J>M- zum epizyklischen fiingzahhrad und Anlaufzahnrad 20-39 derart, dass das Zahnrad 20-39 sich im umgekehrten Sinn mit den Wert-0,641X gegenüber der Antriebswelle dreht. Deshalb dreht sich das epizyklische Gehäuse 40, also das Ausgangselement der übertragung, mit dem Wert -0,64X gegenüber der Antriebswelle. Das Drehmomentenbild der Anlaufzahnräder ist dabei derart, dass das in i?ig. 61 gezeigte Gewicht durch die drehenden Antriebswelle angehoben würde. Es folgt daraus, dass das übersetzungsverhältnis zwischer. Eingang und Ausgang über die übertragung innerhalb des Bereichs +10,52 über unendlich bis -15»62 unendlich variabel ist. Die mit 90° geteilten Kurven 7-8 und 7B-8B zeigen die Zwischenstufen der Phasenschiebung der das Drehmoment übernehmenden ßohleifen. Entsprechende kinematische Kurven sind für die Schleifen 7A-8A und 7G-8G und auch für den "In Phase"-Zustand nicht gezeigt, da dies nicht erforderlich ist.
I'ig. 63 zeigt eine einfache Übertragungsanordnung mit zwei inversen Getriebezügen der in Fig. 45 gezeigten Art, wobei ein zusätzlicher epizyklischer Differentialverstärker und ein elektrischer ßteuermotor nach Fig. 60 mit den folgenden Unterschieden vorgesehen sind. Das feste Steuerelement, das an der Abtriebswelle 1 befestigt ist, ist ein Verbundzahnrad mit
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Elementen 2A und 2B, wobei das Element 2A einen Zahn weniger als das Steuerelemente 24 hat und das Element 2B einen Zahn mehr als das steuerelement 4 hat. Beide Steuerelemente 4 und 24 haben übereinstimmende Zahnzahl. Das Steuerritzel 29A ist kongruent zum Steuerelement 4 und hat eine verlängerte Welle mit einem darauf vorgesehenen Splind, so dass das Steuerritzel 230 fest an dem festen Steuerelement 2B kongruent befestigt ist. 3eide Enden der verlängerten Welle drehen sich frei im Steuergehäuse J2a und 32B. Koaxial auf der verlängerten Welle des ^.teuerritzels 29-"- ist zwischen den Kitzelelementen 29A und 29c ein Kitzelelement 29B frei drehbar angeordnet. Ein kitzelelement ist kongruent zum Steuerelement 24, das zweite ist kongruent zum festen Zahnradelement 2A. Bei Drehung des ^teuergehäuses 32a und 32B mit daran befestigten Ständerwicklungen 103 drehen sich die .Steuerelemente 4 und 24 innerhalb des eingeschlossenen Winkels von einem Zahn mehr bzw. einem Zahn weniger für jede vollständige Umdrehung des Steuergehäuses 32A und 323 um die Abtriebswelle 1 und die feste Ilotoranordnung 104. An dem angetriebenen Anlaufzahnrad 20 ist das Ringzahnrad des epizyklischen Differentialverstärkers 39 befestigt, in Fig. 63 mit 20-39 bezeichnet. An der Abtriebswelle 1 ist durch einen Keil 115 das epizyklische Differentialverstärkergehäuse 40 gemeinsam mit dem Ritzel und der Ritzelwelle 41 befestigt. Koaxial auf der Ab-triebswelle ist die Antriebswelle 44 mit dem daran befestigten epizyklischer ötirnrad 43 vorgesehen. Das Anlaufverhältnis der Antriebszahnräder 19 oder 19B zu dem angetriebenen Anlaufzahnrad 20 hat den Wert 1, und das epizyklische Verhältnis des Stirnrades zum Ringzahnrad 39, dargestellt als Funkt 20-39, hat den Wert Der Getriebezug der "übertragung ist im vorderen Gehäuse 110, im mittleren zylindrischen Gehäuse 111 zusammen mit dem vorderen Lager 116 und dem hinteren Gehäuse 112 angeordnet, das an dem mittleren zylindrischen Gehäuse 110 durch Schrauben 123 befestigt ist. i'erner ist eine hintere Kappe 108 vorgesehen. Die übrigen Teile sind mit den der iig. 60 entsprechenden Bezugszeichen versehen, wobei die Freilaufkupplungen 27 und so orientiert sind, dass sie das Drehmoment von dem Differen-
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tialkegelrad 10 übernehmen.
Befinden sich die Antriebs Zahnräder im 11In Phase "-Zu stand, so drehen sich die Antriebswelle 44, das daran befestigte epizyklische Zahnrad 43, das epizyklische Getriebegehäuse 40 und die Abtriebswelle 1 insgesamt gleichförmig, und das Übersetzungsverhältnis zwischen Eingang und Ausgang beträgt +1. Befinden sich die Antriebszahnräder in dem -i80°-Phasenzustand, wie er graphisch für die Schleife ^Q-QG in !'ig. 62C und die ochleife 7A-8A in Fig. 62A dargestellt ist, so beträgt das Übersetzungsverhältnis zwischen Eingang und Ausgang +1,75·" Daraus folgt, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen Eingang und Ausgang zwischen den Werten +1 und +1,75 als logarithmische Funktion der Phasenverschiebung der steuernden Antriebszahnräder 22 und 5 gegenüber dem festen angetriebenen Zahnrad 3 unendlich variabel ist.
Fig. 64 zeigt eine Übertragung in einer Verbundreihenanordnung. Die Antriebswelle 20-39 ist das epizyklische Differentialverstärker-Hingzahnrad 39 und das angetriebene Anlaufzahnrad 20, diese Anordnung ist in geeigneter Weise in dem vorderen Übertragung sgehäu se 110 gelagert. Konzentrisch innerhalb der Antriebswelle 20-39 dist die Abtriebswelle 40 angeordnet,an der das epizyklische Getriebegehäuse des Differentialverstärkers mit Ritzeln 41 und Wellen 411 vorgesehen ist. Das epizyklische Zahnrad 43 ist mit dem angetriebenen Anlaufzahnrad 3^ verbunden, dies ist durch das Bezugszeichen 43-34 angedeutet. Diese Anordnung ist frei und unabhängig auf der mittleren Achse der Übertragung drehbar. Die antreibenden Anlaufzahnräder 19 und 19B greifen in das Zahnrad 20 der Antriebswelle ein und sind mit geeigneten Lagern auf der mittleren Gehäuseplasse 211 befestigt. Ihnen sind Freilaufkupplungen 119 zur Drehmomentenübertragung zusammen mit Drehmomentübernahmekupplungen 16 zugeordnet. Koaxial in dem mittleren Übertragungsgehäuse 211 sind die antreibenden AnlaufZahnräder 35 und 35B angeordnet, die in das angetriebene Anlaufzahnrad 34 eingreifen. Diese Anordnung ist mit 43-34 bezeichnet und enthält Freilauf-
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kupplungen 137 zur Drehmomentübertragung und Freilaufkupplungen 37 zur Drehmomentübernahme. Konzentrisch in den antreibenden Anlaufzahnrädern 35 und 35B sowie 19 und 19B ist eine Doppelzahnrad-Umkehrwelle 210 angeordnet, deren Teilzahnräder die Innenringe der Freilaufkupplungen entweder für die Kupplung 37 oder 137 oder für die Kupplungen 16 oder 119 bilden. Ihr Betrieb hängt jedoch nicht von der Position der Umkehrwelle ab, die durch eine Feder 218 in ihirer Position gehalten wird und der ein Umkehrkolben 220 und ein Seegerring 223 zugeordnet sind, befestigt auf dem verlängerten Teil der Umkehrwelle 210, die mit der Anordnung 11-12 aus Gegenwelle und Differentiallager verbunden ist. Diese Anordnung 11-12 ist mit angetriebenen, festen Zahnrädern und die Differentialkegelrädern 7-8 oder 7-8B und 9-10 oder 9-10B verbunden. Die Gegenwellen und die Differentiallager 11-12 und 11-12B sind mit geeigneten Lagern der mittleren und in der hinteren Gehäuseplatte 211 und 213 angeordnet. Kongruent zu den getriebenen Generatorelementen ist das feste Antriebszahnrad 3» das auf der Steuerwelle 1 zusammen mit dem festen Steuerelement 2 befestigt ist. Dieses werde durch einen Keil 31 mit einem Drucklager 204 und einem Seegerring 203 gehalten. Die Steuerwelle ist verlängert, und an ihr ist die Scheibe 216, ein Keil 227 und ein Seegerring 229 zusammen mit einer Druckfeder 226 und einer Verschlusskappe 230 befestigt, die am Steuergehäuse 217 durch Schrauben 216 gehalten wird. An der Steuerwelle 1 ist eine Steuerhülse 206 zusammen mit Drucklagern 205 und 207, einem stationären Steuerkonus 222 und einer abgeschrägten Kante des Steuergehäuses 217 befestigt, diese EIe-.mente werden durch einem Seegerring 231 gehalten. An dem stationären Steuerkonus 222 sind Halte- und Einstellstifte 224 in dem hinteren abgeschrägten Gehäuse 214 befestigt, so dass sie frei längs der Achse der Steuerwelle bewegt werden können. Auf der Steuerwelle 1 ist konzentrisch das stuernde Antriebszahnrad 5 befestigt, an dem das bewegliche Steuerelement 4 durch einen Keil 122 befestigt ist. Kongruent zu den Steuerelementen 4 und 2 und zu den Doppelzahnrädern 29 sind sit einer Vierkantwelle versehene Zweifach-Steuerräder 221 ait
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abgeschrägten Kanten vorgesehen, deren vordere Enden derart mit Gewinde versehen sind, dass sie in ihrer Längsachse bei Drehung verschoben werden, wenn sie in entsprechenden Gewinden des Steuergehäuses 32A sitzen. Der verlängerte Vierkantteil des Steuerrades 220, auf dem Druc-klager 202 befestigt sind, ist in der hinteren Steuergehäuseplatte 323 gehalten und an der Steuerplatte 3'2A durch Schrauben 120 befestigt. Die hintere Abdeckplatte 215 ist an dem hinteren abgeschrägten Gehäuse durch Schrauben 218 gehalten. Die kinematischen Verhältnisse der in Fig. 64 gezeigten Übertragung sind durch die Kurve G in .big. 59 für die Umkehrwelle 210 gezeigt. Die λπ-laufverhältnisse und die epizyklischen Verhältnisse haben für das Zahnrad 19 oder 19B zum Zahnrad 20-39 den Wert 3; für das Zahnrad 35 oder 35B zum Zahnrad 43-34 den Wert 1; für das Zahnrad 43-34 zum Zahnrad 29-39 den Wert 5. Die Verbundschleife 7-8A und 7-8G ist nicht dargestellt.
Mit der dargestellten Umkehrwelle 210 und einer Drehung der Antriebswelle 20-39 derart, dass die Zentrifugalkräfte der Steuerkugeln 225 durch die oteuerfeder 229 überwunden werden, befinden sich die Antriebszahnräder 3 und 5 in dem "In Phase"-Zustand. Das epizyklische Zahnrad 41 und das angetriebene Anlaufzahnrad 35 und 19 drehen sich insgesamt gleichförmig mit der dreifachen Geschwindigkeit der Antriebswelle mit dem Ergebnis, dass die Abtriebswelle 40 keine Drehung zeigt. Wird die Antriebsgeschwindigkeit erhöht, so drücken die Steuerkugeln 225 das Steuergehäuse zum Steuerkäfig hin, so dass die · Steuerräder auf den Innenkonus des stationären Steuerelements 222 einwirken und ihn im negativen Sinn drehen. Dadurch bewegen sie sich vorwärts, wenn sie in den Steuerkäfig 32A eingeschraubt werden, und befreien sich selbstätig von dem Innenkonus des stationären Steuerelements 222. Das zur Phasenschiebung vorgesehene Steuerelement 4 arbeitet deshalb abhängig von der Zentrifugalkraft der Steuerkugeln 225, die wiederum durch die Eingangsgeschwindigkeit erzeugt wird. Fällt die Eingangsgeschwindigkeit ab, so findet eine umgekehrte Drehung der Steuerräder statt, da diese in Kontakt mit dem JSussenkonus
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des stationären Steuerelements 222 kommen. Wenn maximale und minimale lerioden durch die ßechteckwellengeneratoren erzeugt werden, ist das Drehmomentenbild derart, dass die Abtriebswelle sich in positiver Richtung dreht, wenn die Umkehrwelle 210 den dargestellten Zustand hat. oie dreht sich in negativer , Mchtung, wenn die Umkehrwelle 210 durch hydraulischen oder j pneumatischen Druck gegen den Umkehrkolben 220 vorwärts bewegt j wird, so dass die Freilaufkupplungen 137 und 16 und nicht die j
Freilaufkupplungen 37 und 119 eingekuppelt werden.
I1 ig. 65 zeigt die Übertragung nach Fig. 45 mit doppelt-program- j mierten Kupplungseinheiten ähnlich Fig. 49 und 50 anstelle ; der Frei lauf kupplungen und mit inversen Getriebeziigen 7-8 und 7-8B gemäss Fig. 34. Diese sind an treibenden Anlaufzahnrädern 19 und 19A befestigt, wobei das angetriebene Anlaufzahnrad 20 und die daran befestigte Welle 21 die Antriebswelle für die Übertragung bilden. Das angetriebene Anlaufzahnrad 34 und die daran befestigte Welle 33 sind die Abtriebswelle für die übertragung. Der Auskopplungsnocken 52 ist ein Nocken mit vier Arbeitsflächen, die jeweils gemäss Fig. 57 ausgebildet sind mit dem Unterschied, dass sie ein derartiges Profil haben, dass sie den Generatorelementen nach Fig. 2 angepasst sind. Das zweite und vierte Nockenelement sind gegenüber dem ersten und dritten kinematisch umgekehrt, und das erste Nockenelement ist kongruent zu den Auskopplungsringen 51 und 51B> das zweite kongruent zu den Auskopplungsringen 51·"· und 51C, das dritte kongruent zu den üuskopplungsringen 151 und 151B und das vierte kongruent zu den Auskopplungsringen 151a und 151C· I'ig· 65 zeigt die inversen Getriebezugschleifen 7-8 und 7-8A, Fig. 66 zeigt den tatsächlichen Zusammenhang der inversen Getriebezugschleifen zusammen mit ihren jeweiligen Anlaufritzelzylindern. Der Auskopplungsnocken 52 dreht sich auf der Steuerwelle 1 kongruent mit dem steuernden Antriebszahnrad 22, das durch einen btift gehalten wird, der in ihm frei bewegt werden kann. Eine axiale Verschiebung des Nockens 52 erfolgt durch den Mitnehmer 56 und den zylindrischen Nocken 57» da das steuernde Antriebszahnrad durch die Steuermechanismen relativ zum festen
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Antriebszahnrad 3 gedreht werden kann.' Die gesamte axiale Verschiebung L ist in Fig. 57 dargestellt. Mit 301 und 30 3 sind Keile bezeichnet, die einzelne Scheiben 47 und 147, 47A und 14?A, 47B und 147B, 47C und 147C an ihrem jeweiligen Kegelrad 8, 8A, 8B und 8C befestigen. Mit 302 und 3O6 sind Lager für die jeweiligen angetriebenen Zahnräder 7 und 8, 7A und 8A, 7B und 8B und 7G und 8C bezeichnet. Mit 304 und 305 sind die hinteren Kappen und Abstandselemente für die Schleifen 7-8 und 7-8B sowie 7-8A und 7-8C bezeichnet. Die übrigen Bezugszeichen entsprechen der Fig. 60. Die Steuermotoranordnung und die Feiwicklung sind in Fig. 65 nicht dargestellt Es ergeben sich folgende Anlaufverhältnisse: Zahnrad 20 zum Zahnrad 19A oder 19C Wert 1, Zahnrad 34 zum Zahnrad 35 oder 35B Wert 2.
Befinden sich die Antriebszahnrad-Generatorelemente in dem "In Phase"-Zustand, so hat das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 21 und der Abtriebswelle 33 den Wert +2. Wenn die Antriebszahnrad-Generatorelemente sich in einem Zustanr befinden, dass maximale und minimale Perioden mit dem Wert 1,25X und O,75X der Geschwindigkeit der Steuerwelle 1 erzeugt werden, wobei die Axialverschiebung der Auskopplungsnocken zur Ankopplung der maximalen Perioden zu den Schleifen 7-8 und 7-8B geeignet ist und die minimalen Perioden zu den Schleifen 7-8A und 7-8C gekoppelt werden, so ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Eingang und Ausgang +1,2 oder +3>33i wenn die maximalen Perioden an die Schleifen 7-8A und 8-8C und die minimalen Perioden an die Schleifen 7-8 und 7-8B gekoppelt werden. Es folgt, dass das Übersetzungsverhält über die in Fig. 65 gezeigte Übertragung innerhalb des Bereichs von -1,2X bis +3,33X der Eingangsgeschwindigkeit unendlich variabel ist.
In Fig. 67 und 68 ist ein zylindrischer hyraulischer Betätigungsmechanismus für die Steuerung dargestellt, der winkelgeschwindigkeit sab hängig ist. Die Antriebswelle oder Steuerwelle 1 ißt durch einen Keil 3I mit einem zylindrischen Kolben-
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element 2 verbunden, wobei an jeder Seite der doppelten Arbeitsflächen ölkanäle vorgesehen sind, so dass sie mit spiralförmigen Nuten auf den verlängerten Zylindern der Kolbenbetätigung in Verbindung stehen. Fig. 68 zeigt einen Teilschnitt, während Fig. 67 den Schnitt x-x aus Fig. 68 zeigt. Die Bohrungen für den üldurchgang sind dabei klar zu erkennen. Koaxial auf der Welle 1 frei drehbar ist das angetriebene Steuerzahnrad 5 angeordnet, an dem ein zylindrischer äusserer Betätigungskörper 4 befestigt ist. Die hintere Abdeckungsplatte 60 ist durch Schrauben 61 befestigt. An dem verlängerten Zylinder der hinteren Abdeckplatte 60 sind F'liehgewichte 58 vorgesehen. Konzentrisch zwischen dem Betätigungskolben und der hinteren Abdeckplatte ist in axialer Richtung frei bewegbar ein Steuerventil 59 fur den Hydraulikzylinder zusammen mit einer Rückführfeder vorgesehen. Die Fliehgewichte sind derart befestigt, dass sie gegen das Steuerventil drücken, wobei dien Einlassund Auslassölöffnungen geschlossen sind und die antreibenden Generatorelemente bei niedriger Steuerungsgeschwindigkeit im "In Phase"-Zustand sind. Wird die Drehgeschwindigkeit über die niedrige Steuerungsgeschwindigkeit hinaus erhöht, so drücken die Fliehgewichte das Steuerventil 59 gegen die Rückführungsfeder, so dass die Eintritts- und Austrittsöffnungen für das Öl kongrent mit ihrer jeweiligen spiralförmigen Nut auf dem verlängerten Zylinder des Betätigungskolbens angeordnet werden. Der dadurch erfolgende Durchgang von Ol bewirkt eine relative Drehung des Betätigungskörpers um den Betätigungskolben, so dass eine Phasensehiebung zwischen dem steuernden Antriebszahnrad 5 und dem festen Antriebszahnrad 3 stattfindet. Die Drehung des Betätigungskörpers erfolgt durch die Kongruenz zwischen den Olkanälen und den spiralförmigen Nuten, wobei die axiale Bewegung des Steuerventils durch einen Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit über die niedrige Steuerungsgeschwindigkeit verursacht wird, die auf die Drehung des Betätigungskörpers um den Betätigungskolben bezogen ist.Das vorstehende Verfahren ist auch umkehrbar, wenn die RotationsgeseiiwiEdigkeit die niedrige Steuerungsgeschwindigkeit erreicht.
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In I1Ig. 69, 70 und 71 sind Annäherungen für Teilkreisprofile der Rechteckwellen-G-eneratorelemente dargestellt, im einzelnen sind die Kriterien für das zyklische Verhältnis und das Zyklusverhältnis angegeben, um ,jegliche Mehrdeutigkeit zu vermeiden.
fig. 72 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Viertelschnitt der einfachen Lbertragungsanordnung nach iig. 46 mit einem zusätzlichen epi zyklischen ififferential verstärker und einem dynamischen Steuermechanismus. Das Eingabeelement ist eine Welle 1 mit festem .antriebszahnrad 3 und daran mit einem Keil 31 befestigtem steuerelement 2. Das bewegliche Steuerelement 4, an dem durch einen Stift 122 das steuernde itntriebszahnrad 5 befestigt ist, ist auf der Welle 1 frei bewegbar. Das Doppelzahnrad mit zugeordnetem P^onusrad 29, das im Steuergehäuse 52λ und 32B befestigt ist, ist kongruent zu den Steuerelementen, wobei das Element 4 einen Zahn weniger als das Element 2 hat und die gesamte Anordnung frei mit der Antriebswelle drehbar ist. Der äussere statische Steuerkonus 222A mit daran befestigtem Hartrad 403 ist in dem hinteren Aussengehäuse 214 so befestigt, dass bei dargestellter Drehung der statische Aussenkonus auf das rotierende Konusrad des Doppelzahnrades 29 trifft, was durch das kongruente Linksgewinde verursacht wird. Das Auftreffen des .aussenkcnus auf das rotierende Konusrad verursacht eine Drehung des Doppelsteuerzahnrades im negativen Sinn, wodurch eine Phasenschiebung zwischen dem Steueaiement 4 und dem daran befestigten Antriebεzahnrad 5 sowie zwischen dem steuerelement 2 und dem Antriebszahnrad 3 auftritt, welches aufa der Antriebswelle 1 befestigt ist. Das Hartrad und der innere statische Steuerkonus 222B sind auf dem Aussengehäuse 215 mit Linksgewinde befestigt, so dass bei Drehung des Hartrades in dargestellter Weise der innere statische Konus auf das rotierende Konusrad des DoppelZahnrades 29 auftrifft, wodurch eine Drehung im entgegengesetzten oinn hervorgerufen wird. Die Drehung des Zahnrades 29 verursacht eine relative Phasenverschiebung der Antriebszahnradgeneratorelemente zueinander.
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Kongruent zu den festen Antriebszahnrad 3 ist eine Gruppe ; fester angetriebener Zahnräder und Differentialkegelräder 7-8, ] 7-8ii, 7-8B und 7-8C vorgesehen. Kongruent zu den steuernden Antriebszahnrädern 5 ist eine Gruppe steuernder Antriebszahnräder und Differentialkegelräder 9-10, 9-1Oa, 9-10B und 9-10G vorgesehen, beide Gruppen von Kegelzahnrädern sind kongreunt mitdden Ritzeln 13 ihrer Jeweiligen Differentiallager 11, 11A, 11B und 11C. Ferner sind Lagerkappen 14, abgeschrägte Halteringe 114 und Gegenwellen 12, 12a, 12b und 12C vorgesehen. Die Gegenwellen ragen durch das hintere und mittlere innere Gehäuse 411 und 410 hindurch zu den das Drehmoment .übertragenden Anlauf zahn rädern 19, 19-&-, "'93 und 19C· Mit Freilaufkupplungen 16 wird das Drehmoment auf eine Gruppe übernehmender einlauf Zahnräder 35 > 35-A-, 35B und 35^ übertragen, denen Freilaufkupplungen 37 zum vorderen Innengehäuse 409 kin zugeordnet sind. Kongruent zu den das Drehmoment übertragenden Anlaufzahnrädern ist ein gemeinsames Anlaufzahnrad 20 mit daran befestigter Welle 21 vorgesehen, diese führt zu dem Gehäuse 40 des epizyklischen Differentialverstärkere und trägt epizyklischt Kitzel 41. Kongruent zu den das Drehmoment übernehmenden antreibenden Anlaufzahnrädern ist das gemeinsame angetriebene Anlaufzahnrad 34 vorgesehen, welche an der verlängerten Welle des epizyklischen Hingzahnrades 39 durch einen Keil 407 befestig ist. Die Abtriebswelle 44 ist an dem Stirnrad des epizyklischen Differentialverstärkers 43 durch einen Keil 406 befestigt und in der Abschlusskappe des Innengehäuses 408 befestigt. Hit 405 ist eine Freilaufkupplungseinheit mit Lagerung bezeichnet, die so angeordnet ist, dass sie das Gegenmoment der inneren Gehäuseanordnung übernimmt, wenn eine kinematische Übertragung der Eingangsdynamik grosser als +1 ist. Sie dreht sich frei, wenn die kinematische Übertragung den Wert +1 hat. Mit 404 ist eine Freilaufkupplungseinheit mit Lagerung bezeichnet, die so orientiert ist, dass sie das Drehmoment von der Innengehäuseanordnung übernimmt, wenn die kinematische Übertragung der EingangBdynamik geringer als +1 wird, wodurch verhindert wird, dass die aktuelle kinematische Übertragung der Eingangsdynamik kleiner als +1 wird. Hit 401 und 402 sind flache öpiralrück-
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führfedern bezeichnet, die die Harträder der Steuerung in ihrer ausgekuppelten Stellung halten. Mit 215 ist das stationäre üusßengehäuse bezeichnet, an dem das hintere Aussengehäuse 214 und das hintere Aussengehäuse 215 befestigt sind. Die Anlaufverhältnisse und das epizyklische Verhältnis sind derart, dass das übertragungsverhältnis der Eingangsdynamik von der Welle 1 zur Abtriebswelle 44 sich von unendlich bis +1 ändert.
Hat dieses Verhältnis einen Wert zwischen den beiden angegebener Grenzen, so wird das Gegenmoment an der Abtriebswelle von der Innengehäuεeanordnung zum stationären Aussengehäuse über die Freilaufkupplung und Lagerung 405 übertragen, entsprechend j bleiben beide Elemente still stehen. Bei einem kinematischen übertragungsverhältnis der Eingangsdynamik mit +1 dreht sich das 1 nnengehäuse frei, ein überschreiten des übertragungsverhältnisses mit dem Wert +1 wird durch die Freilaufkupplung 404 verhindert. Bei sich frei drehenden Innengehäuse mit derselben Drehgeschwindigkeit wie die Antriebswelle erfolgt keine relative Drehung der Getriebeelemente der Übertragung, und der mechanische Wirkungsgrad geht dann gegen 100 %.
Fig. 73 zeigt eine zusammengesetzte einfache Übertragungsanordnung mit den Generatorelementen nach Fig. 2 und kinematischen Eigenschaften entsprechend Fig. 59, Kurve A und Kurve D, so dass nur eine Gegenwelle erforderlich ist, um das kinematische Kontinuum über die Übertragung hinweg zu erhalten. An der Antriebswelle 1 sind zwei feste Antriebszahnräder 3 und 3A befestigt, deren jeweiliger grösserer Radius um 180° versetzt ist. Ihnen ist ein festes Doppelzahnradelement 2 zugeordnet. Das steuernde Antriebszahnrad 22 mit daran befestigtem beweglichem Steuerelement 24 und Keil 31 ist derart angeordnet, dass ein kongruentes angetriebenes Zahnrad 25 mit zugeordneter Freilaufkupplung 27 an einem Differentialkegelrad 10 befestigt sind. Ein zweites steuerndes Antriebszahnrad 5 und ein kongruentes angetriebenes Zahnrad 9 mit zugeordneter Freilaufkupplung 16 sind gleichfalls an dem Differentialkegelrad 10 befestigt. An dem Antriebszahnrad 5 ißt ein zweites steuerndes
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Antriebszahnrad 5ä mit einem grösseren Radius von 180° gegen- '
über und kongruent zum angetriebenen Zahnrad 9-»- befestigt, die |
zugeordnete Freilaufkupplung 16 ist an dem Differentialkegelrad j
64 befestigt, das bewegliche Steuerelement 4 mit Keil 30 ist j
mit einem zweiten steuernden Antriebszahnrad 22A verbunden. j
Ein kongruentes steuerndes Antriebszahnrad 25-λ mit zugehöriger i Freilaufkupplung 27 ist gleichfalls an dem.Differentialkegelrad 64 befestigt, daran ist ein bewegliches steuerelement 24A
mit einem Keil 122 befestigt. Ein Dreifach-Zahnrad 29a ist }
vorgesehen, dessen Teilzahnräder kongruent zu den steuerelemen- j ten 24 und 24A und zum ersten Zahnrad des Steuerelements 2 j sind. Ferner ist ein Zweifach-Zahnrad 29 vorgesehen, dessen j Teilzahnräder kongruent zu dem Steuerelement 4 und dem zweiten Ziuinrad des Steuerelements 2 sind. Beide Mehrfach-Zahnräder sind im Öteuergehäuse 32 frei bewegbar und mit dem Einstellelement 6 verbunden. Die Steuerelemente 24, 24A und 4 haben die halbe Zahnzahl gegenüber der Gesamtzahnzahl beider Zahnräder des Doppelzahnradelements 2, wobei ein Zahnrad dieses Doppelzahnradelements zwei Zähne mehr als das andere hat. Für jede Drehung des Gehäuses um das Steuerelement 2 drehen sich die Steuerelemente 24 und 24A dann um den eingeschlossenen Winkel eines ihrer Zähne in positiver oder negativer Richtung, wobei das Steuerelement 4 um denselben Betrag in negativer oder positiver Richtung gedreht wird. Die Gegenwelle 12 ist mit einem Differentiallager 11 verbunden, wobei Doppelritzel 62 und 13, Lagerkappen 14, ein Haltekonus 114 und ein antreibendes Anlaufzahnrad 19 vorgesehen isind. Mit 20 und 21 sind das angetriebene Anlaufzahnrad und die Abtriebswelle der übertragung bezeichnet.
Befinden sich die antreibenden Generatorelemente in dem "In Phase"-Zustand, so bleibt eine Drehung des Differentiallagers und der daran befestigten Gegenwelle konstant auf derselben Geschwindigkeit wie die Antriebswelle, wobei die relativen kinematischen Verhältnisse der übertragungs-Antriebselemente der in Fig. 59 gezeigten Kurve A entsprechen. Entsprechend drehen sich das angetriebene Anlauf zahnrad und dis daran befe-
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stigte Abtriebswelle mit dem Wert 1Ä der-Geschwindigkeit der Antriebswelle, wobei das kinematische Kontinuum über die Übertragung gleich-massig auf alle Hechteckwellen-Generatorelemente der zusammengesetzten einfachen Getriebeanordnung verteilt sind.
Werden die steuernden -".ntriebszahnräder um +90° gegenüber ihren "In Hiase"-Zustand verdreht, so entsprechend die kinematischen Verhältnisse eines jeden der einfachen fiechteckwellengeneratoren der Kurve D in Fig. 59 und ihre kinematischen Eigenschaften sind um 180 ausser Phase zueinander. Das kinematische Kontinuuia über die Übertragung verläuft kontinuierlich über das i;ifferentiallager, die Gegenwelle, die antreibenden und angetriebenen Anlaufzahnräder, zugeordnet zu Jedem der jeweiligen Ritzel, ;
die Kegelräder und die daran befestigten getriebenen und an~-e- '. triebenen Genexatorelemente des jeweiligen separaten Hechteck- ' wellengenerators für eine 180°-Lrehung der gemeinsamen Antriebl4 welle und des oteuermechanismus. Entsprechend drehen sich das j angetriebene .«.nlaufzahnrad und die daran befestigte Abtriebswelle mit Wert 1,25^ der Geschwindigkeit der antriebswelle.
Patentansprüche:
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Claims (1)

  1. fat ent an sprüche
    Zahnradgetriebe mit variabler Übersetzung mit mehreren j relativ zueinander drehbaren .antriebszahnrädern, die aus j einer ersten gemeinsamen Welle angeordnet sind, gekennzeichnet durch mehrere-an den Kegelrädern eines Differen- j tials mit aus einer zweiten gemeinsamen Welle angeordnetem | Differentiallager und Differentialritzel befestigte ange- j triebene Zahnrüder, die in die Antriebεzahnräder eingreifen; und deren relative Rotationsbewegung eine durch den An- \ ordnungswinkel der AntriebsZahnräder bestimmte Winkelge- , i-chwindigkeit des Differentiallagers und der zweiten ge- \ Tieinsamen Welle zur Folge hat.
    Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebszahnräder otimräder sind, dass die erste gemeinsame Welle mit konstanter Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, dass die angetriebenen Zahnräder otirnräder sind, dass alle otirnräder die folgenden charakteristischen trossen für Teilkreisprofile von Hechteckwellen-Generatorelementen aufweisen:
    Angetriebenes Zahnrad
    Antreibendes Zahnrad
    A/B-Verhältnis αsymmetrieverhältnis Riehtverhältnis Zyklisches Verhältnis Zyklusverhältnis
    X + J Zähne X Lücken X Zähne
    χ + y Lücken
    zwischen 1 und 4 zwischen 0,5 und 0,95 zwischen -0,2 und +0,2 zwischen 1/10 und 10 zwischen 1/10 und 10/1
    so, dass die Drehung der antreibenden Zahnräder durch die mit konstanter Geschwindigkeit gedrehte erste gemeinsame Welle ein relatives Rotationsbild der angetriebenen Zahnräder herbeiführt, welches das Differentiallager und die zweite gemeinsame Welle entweder mit einer relativ steti-
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    gen konstanten Geschwindigkeit oder- mit einer praktisch rechteckwellenforraxg verlaufenden Winkelgeschwindigkeit dreht, die Perioden konstanter Winkelgeschwindigkeit aufweist, welche grosser als und/oder kleiner als die stetige Drehgeschwindigkeit sind, und dass dabei die veränderliche Amplitude der Perioden in Zusammenhang mit dem relativen Winkel zwischen den Antriebszahnrädern steht, wenn diese auf der ersten gemeinsamen Welle gedreht werden.
    3· Zahnradgetriebe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein festangeordnetes antreibendes Generatorelement und . ein statisches Steuerelement, das auf der ersten Welle befestigt ist, durch ein steuerndes Antriebεelement und daran befestigtes bewegbares Steuerelement, das konzentrisch und frei drehbar zwischen dem festen Antriebselement und dem statischen Steuerelement angeordnet ist, und durch die Befestigung der beiden kongruenten angetriebenen Elemente Jeweils an den Kegelrädern des Differentials, welches gemeinsam mit den Differentialritzeln an der zweiten Welle befestigt ist.
    4. Zahnradgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eines der kongruenten angetriebenen Elemente an einem der Kegelräder des Differentials befestigt ist, dass das zweite angetriebene Element an dem zweiten Kegelrad des Differentials befestigt ist und dass eine verlängerte Welle des Kegelzahnrades als Innenring einer !freilaufkupplung ausgebildet ist, deren Aussenring an der zweiten Welle befestigt ist.
    5. Zahnradgetriebe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein fest angeordnetes antreibendes Generatorelement und ein statisches Steuerelement, das auf der ersten Welle befestigt ist, durch ein erstes antreibendes Steuerelement und ein daran befestigtes erstes bewegbares Steuerelement, das konzentrisch und freidrehbar zwischen dem festen antreibenden Element und dem statischen Element angeordnet ist, durch, die konzentrische und frei drehbare Anordnung
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    des zweiten antreibenden Steuerelements und daran befestigten zweiten bewegbaren Steuerelement zwischen den ersten antreibenden Steuerelement und den daran befestigten ersten bewegbaren Element, durch die Befestigung eines der kongruenten angetriebenen Elemente an einem der Kegelräder des Differentials, durch die Befestigung der beiden übrigen angetriebenen Elemente an den zweiten Kegelrad des Differentials derart, dass eine verlängerte Welle des Kegelrades effektiv den Innenring zweier Freilaufkupplungen darstellt, deren Aussenringe an den beiden übrigen angetriebenen Elementen und konzentrisch zusammen mit ihren Freilaufkäfigen und Rollen an der verlängerten Welle des zweiten Kegelrades befestigt sind, und durch die Befestigung· des Differentiallagers gemeinsam mit den Differentialritzeln an der zweiten gemeinsamen Welle.
    6. Zahnradgetriebe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein fest angeordnetes antreibendes Generatorelement und ein statisches Steuerelement, das auf der ersten Welle befestigt ist, durch ein steuerndes antreibendes Generatorelement und ein daran befestigtes bewegbares Steuerelement, das konzentrisch und frei drehbar zwischen dem festen antreibenden und dem statischen Element angeordnet ist, durch einen zylindrischen Nocken an dem steuernden Antriebselement, dem ein Mitnehmer zugeordnet ist, welcher mit einer Zug-Druckstange verbunden ist, die freien Durchgang durch das feste Antriebselement zu einem Abkopplungsnocken hat, der in axialer Richtung mit einem verlängerten Teil der ersten gemeinsamen Welle verbunden ist und axial durch die Zug-Druckstange und den Mitnehmer entsprechend dem zylindrischen Nocken bewegt werden kann, durch die Befestigung eines der kongruenten angetriebenen Elemente an einem der Kegelräder des Differentials, durch die Befestigung des zweiten angetriebenen Elements an dem zwe-iten Kegelrad des Differentials, so dass die verlängerte Welle des Kegelrades mit der Scheibe einer programmierten Kupplung verbunden ist, durch die Verbindu-ng der festen
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    Andruckplatte mit dem zweiten angetriebenen Element und durch die konzentrische Gemeinsambefestigung der festen ; Andruckplatte mit der freien Andruckplatte, Andrückfedern, [ Halte- und Einstellelementen sowie mit dem Auskopplungsring; und den Auskopplungskugeln der programmierten Kupplung, ; wobei das Differentiallager gemeinsam mit den Differential-) ritzein an der zweiten gemeinsamen Welle befestigt sißt. j
    7. Zahnradgetriebe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein festes Antriebselement und ein statisches Steuerelement, die auf der ersten gemeinsamen Welle befestigt J sind, durch ein erstes steuerndes Antriebselement und ein : daran befestigtes erstes bewegbares steuerelement, die konzentrisch und frei drehbar zwischen dem festen Antriebselement und dem statischen Element angeordnet sind, durch ein zweites steuerndes.Antriebselement und ein daran befestigtes zweites bewegbares Steuerelement, die konzentrisch und frei drehbar zwischen dem ersten steuernden Antriebselement und dem daran befestigten ersten bewegbaren Element angeordnet sind, durch einen -Doppel-Auskopplungsnocken zwischen dem festen Antriebselement und dem ersten steuernden Antriebselement, der sich mit dem steuernf den Antriebselement, gehalten durch eine Betätigungsstange mit freiem Durchgang durch das steuernde Antriebselement, bei axialer Bewegung durch einen zylindrischen Nocken auf der ersten gemeinsamen Welle mit zugeordnetem mit ihm verbundenem Mitnehmer dreht, durch die Befestigung - eines der kongruenten angetriebenen Elemente an einem der Kegelräder des Differentials, durch die Befestigung der übrigen beiden angetriebenen Elemente an dem zweiten Kegelrad des Differentials derart, dass eine verlängerte Welle des Kegelrades mit zwei Scheiben programmierter Kupplungen verbunden ist, durch die Befestigung der jeweiligen festen Andruckplatte an jedem der beiden übrigen angetriebenen Elemente, durch die konzentrische Anordnung dieser Andruckplatten gemeinsam mit ihrer jeweiligen freien Andruckplatte. * Andruckfeder, Halte- und Einstellelementen, sowie mit dem
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    üuskopplungsring und den Auskopplungskugeln der programmierten Kupplungen, und durch, die Befestigung des Differentiallagers gemeinsam mit den .Differentialritzeln auf der zweiten gemeinsamen Welle.
    8. Hydraulischer Steuermechanismus für ein Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7» gekennzeichnet durch einen zylindrischen Betätigungsrotor als festes Steuerelement, durch ölkanäle auf jeder Seite der doppelten Arbeitsflächen, denen spiralförmige Nuten auf dem verlängerten Zylinder des Rotors zugeordnet sind, durch die Funktion des zylindrischen Aussenkörpers des Betätigungsrotors als bewegbares Steuerelement, durch innerhalb der hinteren Abdeckplatte und des verlängerten AussenZylinders angeordnete Fliehgewichte, die gegen ein konzentrisch angeordnetes zylindrisches Steuerventil drücken und denen eine Rückführfeder zugeordnet ist, die zwischen dem inneren verlängerten Zylinder des Betätigungsrotors und dem äussereji verlängerten Zylinder der hinteren Abdeckplatte angeordnet ist, und durch ülkanäle, die in wechselseitiger Beziehung mit der relativen Winkelverstellung zwischen dem Betätigungsrotor und dem Aussenkörper der hydraulischen Betätigungsvorrichtung sowie der Axialbewegung des zylindrischen Steuerventils sstehen.
    9. Steuermechanismus für ein Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7> gekennzeichnet durch ein Stirnrad als festes Steuerelement, befestigt auf einer gemeinsamen ersten Welle des Zahnradgetriebes, durch ein zweites Stirnrad mit demselben Teilkreisdurchniesser wie das erste Stirnrad, jedoch mit einer um eine verringerten Zahnzahl als bewegbares Steuerelement, durch mehrere Doppelzahnräder, deren Teile leicht axial gegeneinander verdreht sind und die übereinstimmende Zahnzahl und Teilkreisdurchmesser haben, so dass sie jeweils in das feste und ■ das bewegbare steuernde Element eingreifen, durch die Anordnung des Doppelzahnrades in einem Steuergehäuse, das frei um die erste gemeinsame Welle drehbar ist, so dass
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    jede Drehung des G-ehäuses eine relative Drehung zwischen den beiden Steueiäementen gleich dem eingeschlossenen Winkel eines Zahns des festen Steuerelements zur Folge hat.
    10. Steuermechanismus für ein Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7> gekennzeichnet durch ein Stirnrad als festes steuerelement, befestigt auf einer gemeinsamen ersten Welle des Zahnradgetriebes, durch zwei zusätzliche Stirnräder mit übereinstimmendem Teilkreisdurchmesser als erstes und zweites bewegbares Steuerelement, wobei eines einen Zahn weniger, und das andere zwei Zähne weniger als das feste Steuerelement aufweist, durch mehrere Dreifach-Zahnräder, deren Teilelemente leicht axial gegeneinander verdreht sind und die übereinstimmende Zahnzahl und Teilkreisdurchmesser aufweisen, so dass sie jeweils in das feste und das bewegliche Steuerelement eingreifen, durch die Anordnung der Dreifach-Zahnräder in einem Steuergehäuse, das frei auf der ersten gemeinsamen Welle drehbar ist, so dass jede Drehung des Steuergehäuses eine Belativdrehung zwischen dem festen Steuerelement und den zwei bewegbaren Steuerelementen gleich dem eingeschlossenen Winkel eines Zahns bzw. zweier Zähne des festen Steuerelements zur Folge hat.
    11. Steuermechanismus für ein Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7» gekennzeichnet durch ein Doppelstirnrad als festes Steuerelement, befestigt auf der ersten gemeinsamen Welle des Zahnradgetriebes, wobei eines der Zahnradelemente zwei Zähne weniger als das zweite aufweist, durch zwei zusätzliche Stirnräder mit übereinstimmendem Teilkreisdurchmesser als erstes und zweites bewegbares Steuerelement, die jeweils die halbe Summe der Gesamtzahnzahl des Doppelstirnradeε aufweisen, durch mehrere Gruppen von Doppelzahnrädern, deren Elemente leicht axial gegeneinander verdreht sind und übereinstimmende Zahnzahl und Teilkreisdurchmesser aufweisen, so dass ein Element dieser DoppelZahnräder in eines der Zahnradelemente des festen
    Steuerelementes und das zweite Element in das erste bewegbare Steuerelement eingreifen, das zweite Doppelzahnrad mit einem Element in das zweite bewegbare Steuerelement eingreift, durch die" Befestigung der Doppelzahnräder in einem Steuergehäuse, das frei um die erste gemeinsame Welle drehbar ist, so dass jede Drehung des Steuergehäuses ! eine Relativdrehung zwischen dem festen Steuerelement ί und dem jeweiligen beweglichen Steuerelement gleich dem I eingeschlossenen Winkel eines Zahns der beweglichen Steuerelemente zur Folge hat, wobei dieser Betrag jeweils kleiner
    ι oder grosser als die Drehung des Steuergehäuses ist. i
    12. Steuermechanismus nach Anspruch 9i 10 oder 11, gekennzeichnet durch rotierende Drehmomentenkräfte zwischen dem Steuergehäuse und der ersten gemeinsamen Welle des Zahnradgetriebes zur Phasensehiebung des Winkels zwischen dem festen Steuerelement und dem jeweiligen beweglichen Steuerelement, die durch einen umsteuerbaren Elektromotor erzeugt werden, dessen Anker an der ersten gemeinsamen Welle und dessen Feldwicklung an dem Steuergehäuse befestigt ist.
    13. Steuermechanismus nach Anspruch 9> 10 oder 11, gekennzeichnet durch rotierende Drehmomentkräfte zwischen dem Steuergehäuse und der ersten gemeinsamen Welle des Zahnradgetriebes zur Phasenschiebung des Winkels zwischen dem festen Steuerelement und dem jeweiligen beweglichen Steuerelement, die durch eine winkelgeschwindigkeitsabhängige Steuerung gemeinsam mit mehreren am Steuergehäuse befestigten abgeschrägten Doppelrädern erzeugt werden, deren jedes mit einem Gewinde in das Steuergehäuse eingesetzt ist, durch die Befestigung der Mehrfachzahnräder auf einem Teil der abgeschrägten Doppelräder, so dass ein stationärer zugeordneter Steuerkonus, bewegt durch die Zentrifugalkräfte der Steuerung, die Steuerräder mit dem stationären Steuerkonus koppelt, so dass das Steuergehäuse relativ zu der ersten gemeinsamen Welle des Zahnradgetriebes in posi-
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    tiver oder negativer Richtung abhängig von der Jrosse der j . Änderung der Zentrifugalkraft an der steuerung gedreht wird.
    j 14. oteuermechanismus nach Anspruch 9» 10 oder 11, gekennzeichnet durch rotierende Drehmomentenkräfte zwischen dem oteuergehäuse und der ersten gemeinsamen Welle des Zahnradgetriebes zur Phasenschiebung des Winkels zwischen dem j festen steuerelement und dem jeweiligen bewegbaren Lteuerelement, die durch zwei Stellräder gemeinsam mit jeweils zugeordnetem stationärem Innen- und Aussenkonus erzeugt werden, die auf einzelne abgeschrägte Räder einwirken, welche an den Ii ehr fachzahn rädern in dem ^teuergehäuse befestigt sind, durch die Erzeugung einer Relativbewegung des Steuergehäuses gegenüber der ersten gemeinsamen Welle in einer Richtung durch das erste Gtellrad, in der anderen Richtung durch das andere ^teilrad.
    15· Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7> gekennzeichnet durch mehrere zweite gemeinsame Wellen, die einen gleichmässigen Abstand zu einer gemeinsamen ersten Welle sowie untereinander aufweisen, durch jeweils zugeordnete anttreibende und Steuerelemente, durch eine derartige Führung der zweiten gemeinsamen Wellen, dass die Innenringe von Freilaufkupplungen bilden, deren jeweiliger Aussenring, Rollen und Käfige an koaxial befestigten antreibenden ünlaufzahnrädern befestigt sind, und durch eine kongruente Anordnung der Antriebszahnräder zu einem gemeinsamen angetriebenen Anlaufzahnrad, das koaxial auf der Achse der ersten gemeinsamen Welle befestigt ist.
    16. Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7» gekennzeichnet durch mehrere zweite gemeinsame Wellen mit zueinander gleichem Abstand und gleichraässiger Anordnung zur ersten gemeinsamen Welle, durch jeweils zugeordnete antreibende und Steuerelemente, durch einen an einem Steuerelement befestigten zylindrischen Hocken mit einem Kit-
    nehmer und daran "befestigter -üchub-Zugstange, die frei j
    durch das feste Antriebszahnrad zu einem Auskopplungs- j
    nocken geführt ist, der in axialer Sichtung auf der j
    ersten gemeinsamen Welle frei bewegbar und mit dieser j
    verbunden ist, durch eine Anordnung der zweiten gemeinsamen Wellen mit daran befestigten Kupplungsscheiben, deren je- \
    i weils zugeordnete feste Andruckplatte, bewegbare Andruck- |
    platte, Druckfeder, Halte- und Einstellelemente, Aus- j
    kopplungsringe und Auskopplungskugeln koaxial zum antrei- j
    benden Anlaufzahnrad befestigt sind, und durch eine j
    kongruente Anordnung der ^vntriebszahnräder zu einem ge- j
    mein samen angetriebenen Anlaufzahnrad, das koaxial mit ; der Achse der ernten gemeinsamen Welle angeordnet ist.
    17". ZaIm ra dge triebe nach Anspruch 15 oder 16 mit einem
    ■Jteuermechanisinus nach Anspruch 8, 12, 1J oder 14, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, dessen epizyklisches Getriebegehäuse
    an der ersten gemeinsamen Welle befestigt ist, durch die
    konzentrische Befestigung des gemeinsamen angetriebenen
    Anlaufzahnrades frei drehbar auf der ersten gemeinsamen
    Welle mit einem der koaxialen Elemente des epizyklischen
    Differentialverstärkers, und durch die Funktion des zweiten koaxialen Elements des epizyklischen Differentialverstärkers als Ausgangselement oder Eingangselement sowie
    der gemeinsamen ersten Welle als Eingangselement oder Ausgangselement .
    18. Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7> gekennzeichnet durch mehrere gemeinsame zv/eiten Wellen in
    gleichniässiger Anordnung zu einer ersten gemeinsamen Welle
    mit jeweils zugeordneten Antriebs- und Steuerelementen,
    durch die Anordnung der zweiten geneinsamen Wellen derart,
    dass jede einen Innenring zweier Freilaufkupplungen bildet, deren jeweiliger Aussenring, Rollen und Käfige, so '
    orientiert sind, dass die äusserste Kupplungsgruppe das
    Drehmoment auf ihre jeweilige gemeinsame zweite Welle
    T Ü
    überträgt, die innerste Kupplungsgruppe das Drehmoment von der jeweiligen zweiten Welle übernimmt, durch die Befestigung der innersten Kupplungsgruppe an den antreibenden Anlaufzahnrädern, die einem gemeinsamen angetriebenen Anlauf zahnrad zugeordnet sind, welches an einer gemeinsamen dritten Welle koaxial befestigt ist., und durch die Befestigung der äussersten Kupplungsgruppe an antreibenden Anlaufzahnrädern, die einem gemeinsamen angetriebenen Anlaufzahnrad zugeordnet sind, welches an einer gemeinsamen vierten Welle konzentrisch befestigt ist, so dass die dritte gemeinsame Welle das Eingangselement und die vierte gemeinsame Welle das Ausgangselement des Getriebes ist und die gemeinsame erste Welle als Steuerwelle arbeitet.
    19· Zahnradgetriebe nach Anspruch 18, mit einem Steuermechanis mus nach Anspruch 8, 12 oder 13» gekennzeichnet durch einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, dessen epizyklisches Getriebegehäuse an der gemeinsamen dritten Welle befestigt ist, durch die Befestigung eines der koaxialen Elemente des epizyklischen Getriebes an der gemeinsamen vierten Welle, durch die Funktion des zweiten koaxialen Elements als Eingangs- oder Ausgangselement des Zahnradgetriebes und durch die Funktion der dritten gemeinsamen Welle als Ausgangs- oder Eingangselement des Zahnradgetriebes.
    J 20. Zahnradgetriebe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, ι dass die gemeinsame erste Welle das Ausgangs- oder Eingangselement des Zahnradgetriebes ist.
    21. Zahnradgetriebe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das epizyklische Getriebegehäuse das Eingangs- oder Ausgangselement und die gemeinsame dritte Welle das Ausgangs- oder Eingangselement des Zahnradgetriebes ist.
    22. Zahnradgetriebe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsamen zweiten Wellen mit den Differential-
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    lagern verbunden sind, so dass eine relative axiale Bewegung mit den Differentiallagern möglich ist, die durch hydraulischen Druck gegen einen Kolben und einer Rückführfeder an einem verlängerten Teil des gemeinsamen zweiten Wellen in den zylindrischen Abschnitten der Differentiallager erzeugt wird, dass die jeweils anderen Enden der zweiten gemeinsamen Wellen mit Aussparungen versehen sind, durch die sie eine Umkehrwelle für jweils ein Doppelzahnrad bilden, dass die Doppelzahnräder einen gemeinsamen Innenring für jeweils eine Freilaufkupplung bilden, die an jedem der beiden antreibenden Anlaufzahnräder auf den gemeinsamen zweiten Wellen befestigt ist, denen wiederum jeweils ein epizyklischer Differentialverstärker zugeordnet ist, dass eines der koaxialen Elemente des epizyäischen Differentialverstärkers an der gemeinsamen dritten Welle befestigt ist, dass das zweite koaxiale Element des epizyklischen Differentialverstärkers an der gemeinsamen vierten Welle befestigt ist und dass der epizyklische Differentialverstärker als Eingangs- oder Ausgangselement und die gemeinsame dritte Welle als Ausgangs- oder Eingangsr element des Zahnradgetriebes arbeiten. j
    23. Zahnradgetriebe nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch einen Steuermechanismus nach Anspruch 8, 12 oder 13·
    24. Zahnradgetriebe nach einem derAnsprüche 1 bis 7> gekennzeichnet durch mehrere gemeinsame zweite Wellen mit gleichmässigem Abstand zueinander und in gleichmässiger Anordnung zu einer gemeinsamen ersten Welle, durch jeweils zugeordnete Antriebs- und Steuerelemente, durch ein an jeder gemeinsamen zweiten Welle befestigtes antreibendes Anlaufzahnrad, durch die kongruente Anordnung der antreibenden Zahnräder zu einem gemeinsamen angetriebenen Anlaufzahnrad, das koaxial auf der ersten gemeinsamen Welle befestigt ist.
    25. Zahnradgetriebe nach Anspruch 24 mit einem Steuersiechanis-
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    mus nach Anspruch 8, 12 oder 13» gekennzeichnet durch einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, dessen epizyklisches Differentialgehäuse an der verlängerten ersten gemeinsamen Welle befestigt ist und dessen eines koaxiales Element konzentrisch und frei drehbar zur ersten gemeinsamen Welle angeordnet ist, an der das gemeinsame angetriebene Anlaufzahnrad befestigt ist, während das zweite koaxiale Element des epizyklischen DifferentialVerstärkers das Eingangs- oder Ausgangselement und die erste gemeinsame Welle das Ausgangs- oder Eingangselement des Zahnradgetriebes ist.
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    26. Zahnradgetriebe nach Anspruch 24 mit einem ^.teuerraechanismus nach Anspruch 8, 12 oder 13? gekennzeichnet durch einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, dessen ei-nes koaxiales Element an der verlängerten ersten gemeinsamen Welle, dessen zweites koaxiales Element an dem gemeinsamen angetriebenen Anlaufzahnrad befestigt ist, wobei sein Getriebegehäuse das Eingangs- oder Ausgangselement und die gemeinsame erste Welle das Ausgangs- oder Eingangselement des Zahnradgetriebes bildet.
    27- Zahnradgetriebe nach einem der Einsprüche 1 bis 7> gekennzeichnet durch eine auf seiner Längsachse angeordnete erste und dazu koaxial angeordnete zweite Welle, die das Eingangselement bzw. das Ausgangselement des Getriebes bilden und jeweils mit einem festen Antriebselement und einem festen Steuerelement verbunden sind, durch ein erstes steuerndes Antriebselement mit daran befestigtem beweglichem Steuerelement konzentrisch und frei drehbar auf der ersten ! und zweiten Welle zwischen dem ersten Antriebselement und dem ersten Steuerelement, durch ein zweites steuerndes Antriebseleaent mit daran befestigtem beweglichem Steuerelement konzentrisch und frei drehbar auf dem verlängerten zylindrischen Teil zwischen dem ersten steuernden Antriebselement und dem ersten beweglichen Steuerlement, durch die Ausbildung der Steuerelemente als Zahnräder in.
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    Iorca eines oteuermechanismus nach Anspruch. 10 oder 11, durch mehrere gemeinsame dritten Wellen, auf denen eines der kleinen Kegelräder eines zusamrnengesetzten Differentials befestigt ist, das mit zwei Gruppen von Ritzeln und zwei Gruppen Kegelrädern ein gemeinsames Differential- -ehcluse hat, so dass ein kongruenter Latz Räder kleiner als der zweite kongruente Latz ist, durch den Verlauf der dritten gemeinsamen Wellen in beiden axialen Richtungen von dem kleinen Kegelzahnrad derart, dass die zu der gemeinsamen zweiten Welle verlaufenden Abschnitte die folgenden Elemente mit ihnen frei drehbar tragen: Das gemeinsame Differentialgehäuse, das zweite kleine Kegelzahnrad, an dem das feste angetriebene Element befestigt ist, wel- i ches kongruent zu dem festen antreibenden Element auf der zweiten gemeinsamen Welle ist, das grosse zweite Kegelrad, | an dem das feste angetriebene Element befestigt ist, welches kongruent zu dem festen antreibenden Element der ersten gemeinsamen Welle ist, und das konzentrisch und frei drehbar auf der verlängerten Welle zwischen dem kleinen zweiten Kegelrad und dem daran befestigten festen angetriebenen Element befestigt ist, und die jeweiligen beiden steuernden angetriebenen Elemente, die kongruent zu dem steuernden Antriebselement der zweiten gemeinsamen Welle sind und mit ihren Freilaufkupplungen bildenden Aussenringen und Rollen auf der gemeinsamen dritten Welle befestigt sind, durch die konzentrische Befestigung der ersten grossen Kegelräder auf dem Teil der dritten gemeinsamen Wellen, der in axialer Richtung zu der ersten gemeinsamen Welle hin verläuft, so dass die verlängerten Wellen der Kegelräder effektiv doppelte Innenringe von Freilaufkupplungen mit ihren jeweiligen Aussenringen, Käfigen und Rollen bilden, die jeweils an den steuernden angetriebenen Elementen befestigt sind, welche kongruent zu den steuernden Antriebselementen auf der ersten gemeinsamen welle sind, und durch die Befestigung von Stirnrädern an den Aussendurchmessern der gemeinsamen Differentiallager, wobei die Stirnräder kongruent zu einem gemein-
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    samen leerlaufenden stirnrad sind., welches konzentrisch und frei drehbar auf der ersten gemeinsamen Welle zwischen dem festen Antriebselement und dem-ersten steuernden Antriebselement angeordnet ist.
    28. Zahnradgetriebe nach Anspruch 27 mit einem Steuermechanismus nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, durch eine Anordnung der zweiten gemeinsamen Welle konzentrisch und frei drehbar auf der ersten gemeinsamen Welle, an der das Getriebegehäuse des epizyklischen Differentialverstärkers befestigt ist, durch die Befestigung eines der koaxialen Elemente des epizyklischen Differentialverstärkers an der zweiten gemeinsamen Welle und durch die Funktion-des zweiten koaxialen Elements des epizyklischen DifferentialVerstärkers als Eingangs- oder Ausgangselement des Getriebes und der gemeinsamen ersten Welle als Ausgangs- oder Eingangselement des Getriebes.
    29· Zahnradgetriebe nach Anspruch 27 mit einem ßteuermechanismus nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, durch die konzentrische und frei drehbare Anordnung der zweiten gemeinsamen Welle auf der ersten gemeinsamen Welle, an der eines der koaxialen Elemente des epizyklischen Differentialsverstärkers befestigt ist, durch die Befestigung des zweiten koaxialen Elementes des epizyklischen Differentialverstärkers an der zweiten gemeinsamen Welle und durch die Funktion des Getriebegehäuses des epizyklischen Differentialverstärkers als Eingangs- oder Ausgangselement des Getriebes und der ersten gemeinsamen Welle als Ausgangs- oder Eingangselement des Getriebes.
    30. Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 24 bis 26, gekennzeichnet durch eine kombinierte Lagerungs- und Freilaufkupp lungs einheit an dem verlängerten Teil des zweiten steuernden Antriebselements nahe dem daran befestigten zweiten bewegbaren Steuerelement in derartiger Anordnung,
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    dass Drehmomente auf das zweite steuernde Antriebselement übertragen werden, wobei der Aussenring an der rückwärtigen Seitenplatte eines Innengehäuses befestigt ist, welches mehrere antreibende und angetriebene Elemente gemeinsam mit ihren Differentiallagern, Differentialritzeln und Kegelrädern enthält, durch zugeordnete AnlaufZahnräder und einen epizyklischen Differentialverstärker, durch freie Drehbarkeit des Innengehäuses in einer Richtung, Jedoch Sperrung in der anderen Richtung durch eine daran befestigte zweite kombinierte Lagerungs- und Freilaufkupplungseinheit, die an einem stationären Aussengehäuse befestigt ist, und durch die Befestigung des zylindrischen Gehäuses und der Seitenplatte des Steuermechanismus an j
    dem stationären Aussengehäuse. ;
    Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche Λ bis 7» gekenn- . zeichnet durch ein gemeinsames Doppel-Differentiallager und eine daran befestigte zweite gemeinsame Welle, an der \ zwei vollständige Sätze separater Differentialritzel und I Kegelräder befestigt sind, so dass der grössere Satz der \ Kegelräder vor und hinter dem gemeinsamen Doppel-Differentiallager angeordnet ist, durch verlängerte Hohlwellen, die konzentrisch zu den verlängerten Hohlwellen des kleineren Satzes von Kegelrädern angeordnet sind, welche kon- | zentrisch zu der zweiten gemeinsamen Welle liegen, wobei \ beide Sätze von Kegelrädern mit ihren Ritzeln an dem gemeinsamen Doppel-Differentiallager gemeinsam mit zwei Sätzen angetriebener Elemente gemäss Anspruch 5 befestigt ; sind, durch ein festes angetriebenes Element an dem vor- . j deren kleinen Kegelrad, durch ein zweites festes angetriebenes Element an dem vorderen grossen Kegelrad, durch die Befestigung des gemeinsamen Doppel-Differentiallagers und.der Ritzel an der zweiten gemeinsamen Welle, durch die Befestigung zweier steuernder angetriebene Elemente mit \ daran befestigten Freilaufkupplungen an dein hinteren gros-
    i sen Kegelrad, durch die Befestigung der übrigen oei&en j steuernden angetriebenen Elemente der beiden G-riripen ange- i
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    triebener Elemente mit daran befestigten Freilaufkupplungen an dem hinteren kleinen Kegelrad, wobei zwei kongruente Sätze der Antriebselemente gemäss Anspruch 5 auf einer ersten gemeinsamen Welle in folgender Anordnung montiert sind: Zwei feste .antriebselemente auf der ersten gemeinsamen Welle derart, dass ihr grösserer Ladius 100 gegeneinander versetzt ist, gemeinsam mit einem daran befestigten Doppelzahnrad als festem Steuerelement, wobei in konzentrischer Anordnung zwischen dem festen Steuerelement und dem zweiten festen Antriebselement'frei drehbar das erste steuernde Antriebselement mit daran befestigtem bewegbarem Steuerelement angeordnet ist, wobei konzentrisch zwischen dem bewegbaran Steuerelement und dem ersten steuernden Antriebselement frei drehbar das zweite steuernde Antriebselement angeordnet ist, und wobei das dritte steuernde Antriebselement so befestigt ist, dass ihre grösseren Hadien um 180 gegeneinander versetzt sind, und wobei ein daran befestigtes bewegbares steuerelement so vorgesehen ist,dass konzentrisch zwischen den bewegbaren Steuerelement und dem dritten steuernden Antriebselement und frei drehbar das vierte steuernde .antriebcelement angeordnet ist, an den ein bewegbares Steuerelement der beiden Sätze der Antriebselemente befestigt ist, durch in einem ^teuergehäuse angeordnete mehrere Loppelzahnrador, die auf der gemeinsamen ersten Welle frei drehbar befestigt sind, so dass ein Zahnradelement eines Doppelzahnrades kongruent zu dem bewegbaren Steuerelement auf den zweiten steuernden Antriebseiement ist und das zweite Zahnradelernent kongruent zu einem der Loppelzahnräder des festen Steuerelement ist, durch mehrere Lreifach-Zahnräder, die derart angeordnet sind, dass ein Zahnradelement eines Ureifach-Zahnrades kongruent zu dein beweglichen Steuerelement an dem ersten steuernden «ntriebselement ist und das zweite Zahnradelenent kongruent zu dem beweglichen Steuerelement an dem vierten steuernden ^ntriebselement ist und das dritte Zahnradelement kongruent zu dem zweiten Zahnrad des festen Steuerlements ist, durch eine Zahnzahl
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    der beweglichen ^teuerelemente gleich derhalben Gesamtsumme der Zähne beider Zahnräder des festen Steuerelements, durch eine Zahnzahl der Loppelzahnräder des festen Steuerelements derart, dass ein Zahnrad zwei Zähne weniger als dar anderea aufweist, durch eine dritte' geneinsame Welle koaxial mit der ersten.Gemeinsamen Welle als Ausgangselenent dec Betriebes und durch ein daran befestigtes kongruentes angetriebener Anlaufzahnrad.
    Zahnradgetriebe nach Anspruch j>1 mit einen oteuermechanisnus nach Anspruch 12, 13 oder 14, gekennzeichnet durch, einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, dessen epizyklisches Getriebegehäuse an der verlängerten ersten gemeinsamen Welle befestigt ist, durch die Befestigung eines der beiden koaxialen Elemente des epizyklischen Differentialsverctärkers konzentrisch und frei drehbar auf der ersten gemeinsamen Welle und an dem angetriebenen einlauf zahnrad, durch die Funktion des zweiten koaxialen Elements des epizyklischen Differentialverstärkers als -Eingangs- oder Aucgangselement des Getriebes und durch die Funktion der ersten gemeinsamen Welle als Ausgangs- oder Eingangselement des Getriebes.
    Zahnradgetriebe nach Anspruch 31 mit einem oteuermechanismus nach Anspruch 12, 13 oder 14,. gekennzeichnet durch einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, dessen eines koaxiales Element an der verlängerten ersten gemeinsamen Welle, dessen zweites koaxiales Element kon- ; zentrisch und frei drehbar auf der ersten gemeinsamen Welle und an dem angetriebenen Anlaufzahnrad befestigt ! ist, und durch die Funktion des epizyklischen Getriebegehüuses als Eingangs- oder .ausgangselement des Getriebes und der ersten geraeinsamen welle als Ausgangs- oder Ein-
    janjcelement des Getriebes.
    Zahnradgetriebe nach Anspruch. 31 mit einer zweiten, dritten Welle gemeinsam mit einem zusammengesetzten Differential und einem zweiten Döppelsatz getriebener Elemente
    409011/0476 —
    8AD ORiQlNAL
    nach. Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein befestigtes treibendes Anlaufzahnrad kongruent zu einem zweiten getriebenen Anlaufzahnrad, welches konzentrisch auf der Antriebswelle befestigt ist und als Eingangselement des Betriebes fungiert, während die erste gemeinsame Welle als Steuerwelle des Getriebes arbeitet.
    Zahnradgetriebe nach Anspruch 34-, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen epizyklischen Differentialverstärker, dessen Getriebegehäuse an der zweiten gemeinsamen Welle befestigt ist, durch die Befestigung eines koaxialen Elements des epizyklischen Differentialsverstärkers an dem zweiten angetriebenen Anlaufzahnrad und durch die Funktion des zweiten koaxialen Elements des epizyklischen Differentialverstärkers als Eingangselement des Getriebes.
    Patentanwalt
    40981 1 /0478
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