DE2921326A1

DE2921326A1 - Mechanischer drehzahl-drehmomentwandler

Info

Publication number: DE2921326A1
Application number: DE19792921326
Authority: DE
Inventors: Gino Dr Ing Franch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1980-01-24
Also published as: US4282772A

Description

Gino PHANCH, Bozen, Italien.

"Mechanis eher Drehzahl-Drehmomentwandler"

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Drehzahl- -Drehmomentwandler.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen mechanischen Dreh= zahl—Drehmomentwandler zu schaffen, der gegenüber den bekannten Ausführungen folgende Vorteile aufweist:

1) Eine bessere Regelungsmöglichkeit der übertragenen Leistung aufgrund der Kennzeichen des Wandlers selbst, ohne zusätzliche handbetätigte oder automatische Vorrichtungen;

2) Ein hoher durchschnittlicher Wirkungsgrad der Leistungsübertragung, auch bei stark wechselnder Winkelgeschwindigkeit des mit dem Abtrieb verbundenen Verbrauchers.

3) Eine hohe Beschleunigung beim Anlaufen des Verbrauehers .

4) Die Möglichkeit,- die Energi eüb er t ragungs richtung zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle beliebig zu wählen bzw. umzukehren.

5) Benutzungsmöglichkeit von Schnellauf end en und wenig anpassungsfähigen Antriebsmotoren.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch, einen, meelianisclien Drehzanl-Drehmomentwandler der eingangs beschriebenen Art gelöst, der erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch

a) ein Stirnrad-Planetengetriebe mit einem auf einer Hauptwelle befestigten Sonnenrad, mindestens einem Planetenrad und einem das Planetenrad bzw. die Planetenräder tragenden, um die Achse der Hauptwelle drenbar gelagerten Planetengetriebesteg,

b) eine mit jedem Planetenrad verbundene aktive' Hasse, deren Schwerpunkt in der Drehachse des zugeordneten Planetenrads liegt,

c) mit der Antriebswelle kuppelbare Mittel zum drehschwingenden Antrieb des Planetenradstegs um seine Drehachse,

d) mindestens zwei in entgegengesetzten Drehrichtungen kuppelnde, die Bewegung der Hauptwelle begrenzende Freilaufkupplungen und mindestens eine über mindestens

eine Freilaufkupplung mit der Hauptwelle gekuppelte Abtriebswelle.

Zum drehschwingenden Antrieb des Planetengetriebestegs ist dieser vorzugsweise durch ein Kurbelgetriebe mit der Antriebswelle verbunden.

Bei dem erfindungsgemäss ausgebildeten Drehzahl-Dreh=- momentwandler ist jede aktive Masse infolge der Winkel—

• ff

beschleunigung y des Planetengetriebestegs gegenüber

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ORIGINAL INSPECTED

dem Maschinengestell und infolge der Winkelbeschleunigung ψ der aktiven Massen gegenüber dem Planetengetriebesteg einem System von Trägheitskräften ausgesetzt, die mit den der Beschleunigungssumme \ß + W entsprechenden Re akt ions kraft en identisch, sind und in Bezug auf die Drehachse der betreffenden aktiven Masse ein Drehmoment

/a = -i cf + ψ)

erzeugen, wobei I das Trägheitsmoment der aktiven Masse gegenüber der betreffenden Drehachse ist.

Der Einfachkeit halber soll angenommen werden, dass die Vfinkelbeschleunigung f des Planetengetriebestegs durch

Cf= Y₀O² sin Θ

gegeben ist, wobei U? der grösste Winkelausschlag des schwingend angetriebenen Planetengetriebestegs, Θ der Drehwinkel der Antriebswelle und Θ die Winkelgeschwindigkeit der AntriebsY/elle ist.

Die Drehmomente M werden an die Hauptwelle übertragen, deren Winkelgeschwindigkeit £ü im Winkelabschnitt 0 (0,180) die Tendenz zum Ansteigen und im Winkelabschnitt Θ (180,360) die Tendenz zum Abnehmen hat. Infolge der Anordnung der beiden Freilaufkupplungen muss jedoch dauernd die Bedingung

erfüllt werden, wobei OJ , und CJ die Winkelgeschwindigkeiten der beiden Abtriebsräder sind. !

Ausserdem muss die Bedingung

^Κ 1 2^J ^ fH gelten, in der ^_4n., die grösste. durch die Drehmomente /W hervorgerufene Änderung der Winkelgeschwindigkeit COr, der Hauptwelle bedeutet. Es muss infolgedessen einen von der 'Winkelgeschwindigkeit C/ der Antriebs= welle unabhängigen, zwischen 0° und 18O° liegenden Winkel pC geben, bei dem während der Drehung der An= triebswelle die Übereinstimmung der Winkelgeschwindig= keit A) _ der Hauptwelle mit der Winkelgeschwindigkeit W des einen Abtriebrads beginnt. Diese als Synchron= zustand des einen Abtriebrads bereichnete Cfleichheits= bedingung k) = ^ dauert für den ganzen Winkelab= schnitt (9(^,180), In diesem Winkelabschnitt v/erden die Drehmomente y* der alctiven Llassen an das eine Ab= triebsrad über die Planetenräder, das Sonnenrad, die Hauptwelle und die eine Freilaufkupplung übertragen. In dem Winkelabschnitt 0(180 + cK ,360) stellt sich dagegen die als Synchronsustand des anderen Abtriebrads bezeichnete Übereinstimmung der Winkelgeschwindigkeit CO der Hauptwelle mit der Winkelgeschwindigkeit &3 des anderen Abtriebrads ein, wobei die Drehmomente der aktiven Massen an dieses andere Abtriebsrad über= tragen werden.

Wenn die Winkelgeschwindigkeit ^ der Antriebswelle und

die Winkelgeschwindigkeit

der mit dem Verbraucher

verbundenen Abtriebswelle konstant bleiben, ergeben sich für den erfindungsgemässen Drehzahl-Dreh=

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ORIGINAL INSPECTED

COPY

momentwandler folgende vier Wirkungs phasen, die sich, zyklisch, wiederholen:

— Ub er gangs phase C^(O, dt), in der sich die Winkelge= schwindigkeit Od der Hauptwelle von CO auf ^J , ändert

- Wirkphase Θ (o(.,i80), in der die Winkelgeschwindigkeit 6d der Hauptwelle der Winkelgeschwindigkeit £J des einen Abtriebsrads entspricht und an dieses Abtriebsrad über die zugeordnete Freilaufkupplung ein durchschnitt= liches Drehmoment II und eine durchschnittliche Leistung P = Od * M übertragen werden.

- Übergangs phase C7(i80,1 80 + ^), in der sich die V/inkelgeschwindigkeit Λ) der Hauptwelle von ^ , auf OJ₂ ändert.

- Wirkphase C/ (18O + oi ,360), in der die "c'inkelge= schwindigkeit Oj der Hauptwelle gleich der V/inkelge= schwindigkeit U) des anderen Äbtriebrads ist und an dieses über die zugeordnete Freilaufkupplung ein durch= schnitt liches Drehmoment hL· und eine durchschnittliche Leistung P_ = Od · ti übertragen werden.

Ss gilt die Bedingung M + M = 0. Die Drehmomente M. und M_p nehmen ausserdem schnell mit dem Verhältnis zwischen den Zähnezahlen des Sonnenrads und des Planetenrads zu. j

Pur CO _ OJ^ ^ bJ_f wird kein Drehmoment von der

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Hauptwelle an die Antriebsräder übertragen.

Jedes Drehmoment M₁₁M₂ hat die Tendenz,die Differenz der Winkelgeschwindigkeiten ^₁ - ο ^ZXi vergrössern. Hit der Vergrösserun'g dieser Differenz verkürzt sich die Länge der Wirkabschnitte. Infolgedessen nimmt der ab= solute Wert der Drehmomente H. und M₂ mit dem Anwachsen der Differenz bJ - C\J linear von einem für ^₁- ^₅ ^Ä = 0 erhaltenen G-rösstwert M auf einen sich für

VJ - OJ — CJ einstellenden Kullwert ab. Darauf 1 2 iM

beruht die Möglichkeit einer Selbstregelung des Dreh= zahl-Drehmomentwandlers.

Die an die Abtriebsräder übertragenen Leistungen P

und P₀ bestimmen die Leistung P der Antriebswelle. d m

die — abgesehen von vernachlässigbaren Verlusten — die Gleichung P + P₂ + P =0 erfüllen muss. Die Leistungen P₁ , P„ und P können positive oder negative Werte bzw. Nullwerte auf v/eis en, soweit dies mit der obigen Gleichung verträglich ist.

Die Winkelgeschwindigkeiten ^₁ und ^₂ der Abtriebs= räder werden nur durch die oben angeführten Bedingungen begrenzt und sind infolgedessen weitgehend unabhängig. Infolgedessen können für diese Winkelgeschwindigkeiten CO und CO besondere Werte festgelegt und dadurch folgende Ergebnisse erzielt werden:

Δ) Leistungsübertragung von der Antriebswelle an die Abtriebswelle mit nutzbarem Drehmoment M , das mit dem

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Anwachsen der Winkelgeschwindigkeit foJ der Abtriebs= welle von einem Höchstwert auf den Hullwert abnimmt. Die Richtung von IL und tO kann dadurch umgekehrt bzw. beliebig gewählt werden, dass mit dem Verbraucher das eine oder das andere Abtriebsrad verbunden wird. Dadurch ist eine Umschaltung der Laufrichtung ohne Zuhilfenahme von Zwischen- bzw. Leerlaufrädern möglich.

B) Für OJ >■ 0 und (λ) <Γ 0 ist die Übertragung einer Leistung von der Abtriebswelle an die Antriebs= welle möglich (Umkehrung der Energieübertragungs= richtung) mit einem derart eingestellten, nutzbaren

Drehmoment M , dass der absolute V/ert dieses Dreh= u *

moments mit dem Anwachsen der 'Winkelgeschwindigkeit

OJ der Abtriebswelle kontinuierlich von einem NuIlu

oder Kleinstwert bis zu einem Grösstwert zunimmt. Die Energie, die der an die Antriebswelle zurück übertra= gene Leistung entspricht, kann beliebig ausgenutzt, insbesondere in Schwungradmassen gespeichert oder in Wärme umgewandelt werden.

C) Herabsetzung des Wertes des Drehmoments M und der

Leistung ? , die an den Verbraucher übertragen werden,auch bei konstanter Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle und ohne Verlusterscheinungen.

D) Das an den Verbraucher abgegebene Drehmoment M _u ist jedenfalls proportional dem Quadrat der Winkel'ge= schwindigkeit & der Antriebswelle. Daraus ergibt sich

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eine weitere Regelungsmöglichkeit durch verhältnis= massig kleine Änderungen der Geschwindigkeit des An= triebsmotors.

Mit dem erfindungsgemässen Drehzahl-Drehmomentwandler werden folgende 'Vorteile erzielt:

1) Die in beiden Richtungen, d.h. sowohl von der An= triebswelle an die Abtriebs welle als auch umgekehrt übertragene Leistung kann äusserst günstig geregelt werden, und zwar aufgrund der Merkmale des Wandlers selbst, ohne Zuhilfenahme von zusätzlichen handmässig oder automatisch gesteuerten Vorrichtungen.

2) Der durchschnittliche Wirkungsgrad der übertragung ist auch bei stark wechselnder Winkelgeschwindigkeit

CO der mit dem Verbraucher verbundenen Abtriebswelle u

äusserst günstig, und zwar aus folgenden (Jrunden:

a) Infolge der Unabhängigkeit der Winkelgeschwindigkeit CO der Abtriebswelle von der Winkelgeschwindigkeit Θ der Antriebswelle, bewirkt der Wandler bei einer Änderung von (a) nur eine geringe .änderung derjenigen Winkelgeschwindigkeit CO des Antriebsmotors, die einem

hohen Wirkungsgrad entspricht. Bei den bisher bekannten Ausführungen muss dagegen die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors sehr stark geändert v/erden.

b) 3ur Erzielung des abzugebenden nutzbaren Drehmoments brauchen keine Kaschinenorgane mit Ehergieverlusten,

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wie z.B. Reibungskupplungen oder ähnliche hydraulische bzw. elektrische Vorrichtungen benutzt zu werden. Das gilt auch für den Grenzfall, bei dem die Winkelgeschwindig= keit (λ) der Abtriebswelle gleich Null ist (U) = 0), dagegen die Winkelgeschwindigkeit Θ der Antriebswelle einen endlichen Wert aufweist ( Θ φ Ο).

c) Wenn die Geschwindigkeit des Verbrauchers vorüber= gehend herabgesetzt werden soll, ist es möglich, die kinetische Energie des Verbrauchers an die Schwungrad= massen der Antriebswelle zu übertragen bzw. darin zu speichern und sie anschliessend wieder an den Verbraucher zurückzugeben, anstatt die genannte Energie anders auf= zuzehren bzw. zu verlieren.

3) 3er erfindungsgeißässe Drehzahl—Drehmomentwandler ermöglicht als weiterer Vorteil eine hohe Beschleuni= gung beim Anlaufen des Verbrauchers, da bei niedrigen Winkelgeschwindigkeiten OJ₁₁ der Abtriebswelle das auf die Welle des Antriebsmotors wirkende Bremsinoment !dein ist und. infolgedessen das durchschnittliche, an die Abtriebswelle übertragene Drehmoment E durch eine

• u

Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit Θ der Antriebswelle erhöht v/erden kann.

4) Die bekannte, durch einen ungenügend gespeisten Hubkolbenmotor auf die Abtriebswelle bzw. der Verbraucher= welle ausgeübte Bremswirkung kann mit steigender Winkel= geschwindigkeit CO der Abtriebswelle erhöht werden.

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Ausserdem kann diese Bremswirkung mit C7 ,d.h. mit dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle sowohl erhöht als auch herabgesetzt werden.

5) Es können auch sehne Häufende, wenig anpassungsfähige Antriebsmotoren benutzt werden ( θ Q konstant), und zwar auch bei stark schwankender Winkelgeschwindigkeit (O der Abtriebswelle, da der erfindungsgemässe Drehzahl-Drehmomentwandler nur geringfügige Änderungen der Winkelgeschwindigkeit Ό der Antriebswelle erfordert und eine unmittelbare starke Herabsetzung des Verhältnisses zwischen dem Durchschnittswert der Winkelgeschwindigkeit (O der.Abtriebswelle und der Winkel-

• u

geschwindigkeit O der Antriebswelle zulässt, während die Leistung und das Drehmoment, die an den Verbraucher übertragen werden, im Bedarfsfall auch für längere Zeitspannen ohne Energieverluste und bei Aufrechterhaltung einer konstanten Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors herabgesetzt werden können.

6) Es ist möglich, an eine auch mit konstanter Winkelgeschwindigkeit umlaufende Welle eine mechanische Leistung zu übertragen, die einem sich wert- und Vorzeichen= massig ändernden Drehmoment und einer ebenfalls wert- und vorzeichenmässig veränderlichen Winkelgeschwindigkeit entspricht.

Einige Ausführungsbeispiele der .Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

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Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Drehzahl-Drehmomentwandler nach der Schnittlinie I-I der Pig. 2.

Pig. 2 einen Schnitt durch den Wandler nach der Linie U-II der Pig. 1 .

Pig. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III der Pig. 1 .

Pig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Pig. 2 durch eine etwas abgewandelte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

Pig. 5 einen abgewickelten Schnitt durch eine weitere AusführungsVariante des erfindungsgemässen Wandlers nach der gebrochenen Schnittlinie V-V der Pig. 6.

Pig. 6 den schematischen Aufriss der AusführungsVariante nach Fig. 5.

Fig. 7 das Diagramm für CO ^O der Winkelgeschwindigkeit k) der Abtriebswelle und des an die Abtriebswelle übertragenen durchschnittlichen Drehmoments M im Falle einer Leistungsübertragung von der Antriebswelle an die Abtriebswelle bei den Ausführungsvarianten nach Pig. 2, 4, 5 und 11.

Fig. 8 das Diagramm [Cu , M ) im Falle einer Leistungsübertragung für Cu <^ ο von der Antriebswelle an,die Abtriebswelle bei den Ausführungsvarianten nach Fig. 5 und 11.

Fig. 9 das Diagramm [Ca) , M ) im Falle einer Leistungsübertragung von der Abtriebswelle an die Antriebswelle bei den Ausführungsvarianten nach Fig. 5 und 11.

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Fig. 10 und 12 besondere Diagramme (^,M) "bei Leistungsübertragung nach. Ausführungsvarianten nach. Pig. 5 und 11.

. 11 eine dritte AusführungsVariante des erfindungsgemässen Drehzahl-Drehmomenty/andlers, im Schnitt.

Pig. 13 einen Teil einer weiteren AusführungsVariante des erfindungsgemässen Drehzahl-Drehmomentwandlers, bei der die Hauptwelle ein Drehmoment an zwei voneinander unabhängige Abtriebswellen überträgt.

Pig. 14 eine andere Ausführungsform des erfindungsge— massen Drehzahl-Drehmomentwandlers, bei der die Abtriebswelle als Energieeingang dient und eine mechanische Leistung mit sowohl po.sitiver als aucJx negativer Winkelgeschwindigkeit "tibertragen kann.

Pig. 15 einen Seil einer AusführungsVariante des Dreh= zahl-Drehmomentwandlers nach Pig. 14» bei der die als Energieeingang dienende Abtriebswelle nur bei Winkelgeschwindigkeiten mit konstantem Vorzeichen eine Leistung übertragen kann.

Pig. 16 das Diagramm des durchschnittlichen, von der Hauptwelle an die Abtriebswelle Übertragenen Drehmoments M in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit OJ der Abtriebs welle, bei der Ausftthrungsform nach Pig. U,

Pig. 17 das Diagramm der Momentänwerte des von den aktiven Massen erzeugten Drehmoments J* in Abhängigkeit vom Drehwinkel Θ der Antriebswelle bei allen Ausf iihnangsformen.

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Pig. 18 das Diagramm der Winkelgeschwindigkeit U) der Hauptwelle in Abhängigkeit vom Drehwinkel Θ der Antriebswelle bei den Ausfflhrungsformen nach Fig. 14,

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemässen Drehzahl-Drehmomentwandlers besteht aus einem Gehäuse S, das aus zwei untereinander durch Schrauben 3 fest verbundenen Gehäuseteilen 1 und 2 zusammengesetzt und an einem nicht dargestellten Maschinengestell befestigt ist, Zur Befestigung am Maschinengestell dienen nicht dargestellte Schrauben, die durch Löcher 4 eines am Gehäuse S vorgesehenen Plansches greifen. In dem Gehäuse S ist in Drehlagern 7, 8 die Hauptwelle 5 drehbar gelagert. Die beiden, aus dem Gehäuse S herausgeführten Enden der Hauptwelle 5 sind über je eine Freilaufkupplung RL1 und RL2 mit einem Abtriebsrad 10 bzw. 22 verbunden. Die Freilaufkupplung RL1 besteht aus einem Innenring 9, der mit Hilfe eines Keiles 17 drehfest mit der Hauptwelle 5 verbunden ist. Der Aussenring 10 der Freilaufkupplung RL1 ist mit Hilfe der Drehlager 13» 14 auf dem Innenring 9 drehbar gelagert. Zwischen dem Innenring 9 und dem Aussenring 10 sind die Klemmrollen 12 angeordnet, die eine'relative Drehung zwischen Innenring 9 und Aussenring 10 in nur einer Drehrichtung gestatten. Der Aussenring 10 der Freilaufkupplung RL1, stellt das betreffende Abtriebsrad dar und weist einen Plansch mit Gewindeboh— rungen 11 auf, mit dessen Hilfe er mit einer nicht dargestellten Abtriebswelle bzw. mit dem Verbraucher verbunden werden kann. Der mit Hilfe der Schrauben 16 kopfseitig am Aussenring 10 befestigte Deckel 15 ver-

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hindert axiale Bewegungen des Drehlagers 13. Der Innenring 9 der Freilaufkupplung RL1 ist mit Hilfe eines Seegerrings 18 gegen Verschiebungen in axialer Richtung gesichert. Die Dichtungen 1S und 20 verhin= dem den Austritt von Schmiermittel.

Der Innenring 21 der anderen Freilaufkupplung RL2 ist durch einen Keil 27 drehfest mit dem entgegengesetzten Ende der Hauptwelle 5 verbunden. Der Aussenring 22 dieser Freilaufkupplung -RL2 stellt das betreffende Ab= triebsrad dar, das in dem in Fig. 2 dargestellten Aus= führungsbeispiel mit Hilfe von Schrauben 23 am Gehäuse S festgelegt ist. Zwischen dein Innenring 21 und dem Aussenring 22 sind die Drehlager 25, 26 und die Klemm= · rollen 24 angeordnet. Infolge dieser Ausbildung kann sich die Hauptwelle 5 nur in einer Richtung gegenüber dem Gehäuse S drehen. Das Drehlager 25 ist mit Hilfe des Seegerrings 28 gegen axiale Verschiebungen gesichert.

Die beiden Freilaufkupplungen RL1 und RL2 sind so aus= gebildet, dass sie in entgegengesetzten Drehrichtungen sperren. Die Freilaufkupplung RLI überträgt also an die Abtriebswelle über den als Abtriebsrad wirkenden Aussen= ring 10 die in einer Drehrichtung der Hauptwelle 5 von dieser ausgeübten Drehmomente, während die in entgegen= gesetzter Drehrichtung ausgeübten Drehmomente von der Hauptwelle 5 über die Freilaufkupplung RL2 und den be= treffenden, als Abtriebsrad wirkenden Aussenring 22 an das Gehäuse S des Wandlers tibertragen werden. Soll das Vorzeichen des von der Hauptwelle 5 an den Aussenring

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10 der Preilaufkupplung RL1 übertragenen Drehmoments umgekehrt werden, ist eine Umkehrung der Sperrichtung beider Freilaufkupplungen EL1 und RL2 erforderlich.

Auf der Hauptwelle 5 ist mit Hilfe von Drehlagern 33, 34 der Steg T eines Planetengetriebes schwingend gela= gert. Dieser Planetengetriebesteg 2 besteht aus zwei plattenförmigen Stegteilen 29 und 30, die mit Hilfe von Distanzhaltern 3.1 im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet und mittels Schrauben 32 miteinander verbunden sind. Zwischen den Drehlagem 33t 34 des Planetengetriebestegs E einerseits und den Drehlagern 7, 8 der.Hauptwelle 5 andererseits sind Distanzringe 35, 36 angeordnet. Das Drehlager 33 ist durch einen Seegerring 37 gegen axiale Verschiebung gesichert.

Zwischen den Stegteilen 29, 30 sind in zwei in Bezug auf die· Hauptwelle 5 diametral entgegengesetzten Punkten mit Hilfe von Drehlagern 38, 39 bzw. 44, 45 zwei Planetenräder 40, 46 mit angeformten Drehzapfen

41 bzw. 47 drehbar gelagert. Jedes Planetenrad 40, 46 ist mit einer koaxialen, zylindrischen, aktiven Masse

42 bzw. 48 verbunden. Vorzugsweise ist jedes Planeten= rad 40 bzw« 46 einstückig mit der betreffenden aktiven Masse 42 bzw. 48 ausgebildet. Die beiden Planetenräder 40, 46 stehen mit einem gemeinsamen, auf der Haupt= welle 5 befestigten, insbesondere einstückig mit dieser Welle ausgebildeten Sonnenrad 6 im Eingriff. Die beiden

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aktiven Massen 42, 48 sind untereinander identisch aus= gebildet.

Der Steg T des Planetengetriebes ist über eine Pleuel= . stange 51 mit einer als Kurbelwelle ausgebildeten An= triebswelle 60 getrieblich gekuppelt. Im. Einzelnen ist auf der Aussenseite des Stegteils 29 ein Anlenkzapfen

50 angeformt, auf den die Pleuelstange 51 mit einem geschlossenen Pleuelstangenkopf 151 aufgeschoben ist. Ein Seegerring 54 verhindert das axiale Abgleiten des Pleuelstangenkopfes 151 vom Anlenkzapfen 50, Mit ihrem anderen, offenen Kopf 251 umschliesst die Pleuelstange

51 den Kurbelzapfen 57 der Antriebswelle 60. Der lager=, bügel 55 des offenen Pleuelstangenkopfes 251 wird durch zwei Schrauben 56 mit dem Hauptteil verbunden. Die Eurbelwangen der Antriebswelle 60 sind mit Gegenge= Wichten 58 zu dem Kurbelzapfen 57 versehen. Die An= triebswelle 60 ist mit ihren Wellenzapfen 160, 260 in Drehlagern 61, 63 drehbar gelagert. Die Drehlager 61, 63 sind mit Hilfe von Schrauben 62, 64 an den Gehäuse= teilen 1,2 befestigt. Die Kurbel der Antriebswelle 60 liegt im Inneren des Gehäuses S und die Abdichtung ist mit Hilfe von Dichtungsringen 65, SS im Bereich der Wellenzapfen 160, 260 gewährleistet. Beide Enden der Antriebsv/elle 60 sind aus dem Gehäuse S herausgeführt. Auf dem einen Antriebswellenende ist ein Schwungrad 67 befestigt. Das andere Antriebswellenende ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden, dessen Leistung über den Drehzahl-Drehmomentwandler geregelt

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an einen Verbraucher Übertragen werden soll.

Die Freilaufkupplungen RH , RL2 sind als Klemmrollen= freilaufe dargestellt, können aber selbstverständlich, als beliebige andere Kleinmrichtgesperre ausgebildet werden, die die übertragung eines Drehmoments in nur einer Drehrichtung zulassen.

In der in Fig. 1 bis- 3 dargestellten Aus ftthrungs form ist das eine Abtriebsrad 10 mit dem Verbraucher und das andere Abtriebsrad 22 mit dem ortsfesten Gehäuse S verbunden. Infolgedessen ist die Winkelgeschwindig= keit Λ) des Abtriebsrads 10 gleich der Winkelge= schwindigkeit ^O der nicht dargestellten Abtriebs= welle, während die Winkelgeschwindigkeit ^₂ des Ab= triebsrads 22 gleich Null ist. Die an das Abtriebsrad 10 übertragene durchschnittliche Leistung P₁ ist gleich der durchschnittlichen Leistung P der Abtriebswelle, während die durchschnittliche Leistung P₂ des Abtrieb= rads 22 gleich Null ist. Ausserdem nimmt die Differenz Ca) - OJ mit der Erhöhung von tO zu. Das durch= schnittliche, an die Abtriebs welle übertragene Dreh= moment M nimmt infolgedessen mit der Zunahme von kO

ebenfalls ab, wie in Pig. 7 dargestellt ist. ι

Bei der in Pig. 4 dargestellten Ausftihrungsvariante ist die Energieabnahme vom erfindungsgemässen Drehzahl- -Drehmomentwandler abweichend von der Ausführungsform nach Pig. 1 bis 3 ausgebildet· Die Hauptwelle 5 weist

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an einem. Ende eine Verlängerung auf, die aus dem Ge= häuse S ausgeführt ist und in einem seitlich an diesem mittels Schrauben 71 befestigten Getriebekasten 70 durch ein zusätzliches Drehlager 69 drehbar gelagert ist. Das Drehlager 8 am anderen Ende der Hauptwelle weist einen mit Hilfe von Schrauben 84 am Gehäuseteil 2 befestigten Lagerdeckel 83 auf. Die beiden Freilauf= kupplungen RL1 und RL2 sind mit Hilfe der zugeordneten Keile 17, 27 im Abstand voneinander auf der "Verlängerung der Hauptwelle 5 im Getriebekasten 70 befestigt. Die Seegerringe 74,174,75 verhindern axiale Verschiebungen der Drehlager 26,13 und des Innenrings 9 der Frei= laufkupplung RLI. Die Aussenringe der Freilauf= kupplungen RL1, RL2 sind als kegelförmige, gezähnte Abtriebräder 110 bzw. 122 ausgebildet, die mit einem dazwischen angeordneten, mit der Abtriebswelle 77 verbundenen Kegelzahnrad 76 im Eingriff stehen. Die Abtriebswelle 77 ist mit Hilfe von Drehlagern 78, 79 in einem Lagergehäuse 80 drehbar gelagert, das mit Hilfe von Schrauben 81 am Getriebekasten 70 befestigt ist. Die Abdichtung wird durch eine Ringdichtung 82 erzielt. Die beiden Freilaufkupplungen RL1 und RL2 sind so ausgebildet und angeordnet, dass sie die be= treffenden Abtriebsräder 110, 122 in entgegengesetzten Drehrichtungen mit der Verlängerung, der Hauptwelle 5 kuppeln.Die Abtriebsräder 110 und 122 sind gleich gross und mit dem selben Übersetzungsverhältnis mit dem Kegelzahnrad 76 gekuppelt. Die entgegengesetzten Dreh=

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monente der drehschwingend angetriebenen Hauptwelle 5 werden von den beiden Freilaufkupplungen EL1 und EL2 und den Abtriebsrädern 110, 122 in der selben Dreh= richtung an die Abtriebswelle 77 übertragen. Der Dreh= sinn der Abtriebswelle 77 kann nur durch Umkehrung der Kupplungsrichtung beider Freilaufkupplungen RL1, EL2 umgekehrt werden.

Bei der AusfÜiiruugsVariante nach Fig. 4, sind also die Winltelgeschwindigkeiten £0 und OJ der beiden Abtriebs= räder 110 und 122 untereinander gleich gross und ent= gegengesetzt gerichtet, und ihr absoluter V/ert ist zur Winkelgeschwindigkeit Ck) der Abtriebswelle 77 verhält= nisgleich. Infolgedessen sind die an die Abtriebsräder 11C und 122 übertragenen Leistungen P₁ und P„ unterein= ander gleich, während die an die Abtriebswelle 77 über= tragene Leistung P ' der Summe P₁ + P_p entspricht. LIit ansteigender ',Vinkelgeschwindigkeit Ιλ) der Abtriebs= welle 77, erhöht sich auch die Differenz (*) - ^J Das durchschnittliche, an die Abtriebswelle 77 über= tragene Drehmoment M nimmt deshalb mit der Zunahme

von C\) ab.
u

Der Drehwinkel des Sennenrads 6 und der Planetenräder 40, 46 um die betreffenden Drehachsen v/eist einen Durchschnittswert gleich Hull auf. Infolgedessen kann die Verzahnung dieser Räder auf einen vom deren Zähne= zahlverhältnis und der Amplitude der Drehschwingung des Planetengetriebestegs T bestimmten Winkel kleiner als 360° beschränkt werden.

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Die Ausftihrungsform nach Pig. 5 "und 6 entspricht zum Teil der Ausführungsform nach Pig. 1 "bis 3, wobei gleiche ieile mit den selben Bezugszexchen versehen sind. Die Aussenringe der in entgegengesetzten Dreh= richtungen sperrenden, auf der Verlängerung der Haupt= welle 5 in Gehäuse S angeordneten Freilaufkupplungen RLI und RL2 sind als Stirnsahnräder 210, 222 ausge= bildet und weisen auf ihren gegeneinander gerichteten Seiten je eine Innen- bzw. Seitenveraahnung 102, 103 auf. Syrischen den beiden Freilaufkupplungen RLI, RL2 ist auf der Verlängerung der Hauptwelle 5 eine Schalt= muffe 97 mit zv/ei seitlichen Stirn- bzw. Seitenveraah= nurigen 98, 99 frei drehbar und axial verschiebbar ge= lagert. Die Schaltmuffe 97 ist mit einem radialen Aus= leger auf einer im Gehäuse S befestigten Führungsstange 101 parallel zur Hauptwelle 5 unverdrelibar jedoch ver= schiebbar geführt und kann mit Hilfe eines Schalthebels 100 od. dgl. verstellt werden. In einer ersten,in Fig. 5 linken Schaltstellung der Schaltnuffe 97, konrat die linke Verzahnung 98 dieser Muffe 97 mit der Innen— bzw. Seitenverzahnung 102 des Abtriebsrads 210 der Preilatif= kupplung RL1 in Eingriff. Infolgedessen wird dieses Abtriebsrad 210 unverdrehbar mit den Gehäuse S ver= bunden. In einer zweiten, in Pig. 5 rechten Schalt= stellung der Schalt-auffe 97 kommt die rechte Versah= nung 99 dieser Muffe 97 mit der Innen- bzw. Seitenver= zahnung 103 des Abtriebsrads 222 der Freilaufkupplung RL2 in Eingriff. Dadurch wird dieses Abtriebsrad 222

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un.verdreh.bar mit dera Gehäuse S verbunden. Die Schalt= muffe 97 kann schliesslich eine mittlere, in Fig. 5 dargestellte Schaltetellung einnehmen, in der sich die Abtriebsräder 210 und 222 beider Freilaufkupplungen RL1 und HL2 frei gegenüber dem Gehäuse S drehen können.

Parallel zu der Hauptwelle 5 bzw. zu deren Verlängerung sind im Gehäuse S die Antriebswelle 6CO und die Ab= triebswelle 177 drehbar gelagert. Die Abtriebswelle 177 läuft in Drehlagern 85, S7 und ihr aus dea Gehäuse S herausgeführtes Ende ist über einen Keil 111 alt den nicht dargestellten Verbraucher verbunden. Atif der Ab= triebswelle 177 sind zwei Stirnzahnräder 92 und 93 frei drehbar gelagert, die dauernd mit je einem Abtriebsrad 210 bzw. 222 im Eingriff stehen und auf ihren gegenain= ander gerichteten Seiten je eine Seitenversahnung 1C8 bzw. 109 aufweisen. Zwischen diesen beiden Zahnrädern 92, 93 ist auf der Abtriebswelle 177 eine Schaltmuffe 104 gelagert, die z.B. durch einen Keil 211 drehfest mit der Abtriebswelle 177 verbunden jedoch darauf längsverschiebbar ist· Die Schaltmuffe 104 ist auf beiden Seiten mit Seitenverzahnungen 106, 107 versehen und kann mit Hilfe einer äusseren Ringnut 204 und einer nicht dargestellten Schaltgabel od. dgl. verschoben warden. In einer ersten, in Fig. 5 linken Schalt= stellung der Schaltmuffe 104 kommt die auf der linken Seite dieser Muffe 104 vorgesehene Seitenverzahnung 106 mit der Seitenverzahnung 108 des Zahnrads 92 in Singriff. Dadurch wird dieses Zahnrad 92 über die

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Schaltmuffe 104 drehfest mit der Abtriebswelle 177 gekuppelt. In einer zweiten, in Pig. 5 rechten Schalt= stellung der Schaltmuffe 104 kommt die rechte Seiten= verzahnung 107 dieser Muffe 104 mit der Seitenverzah= nung 109 des anderen Zahnrads 93 in Eingriff und ver= bindet dadurch dieses Zahnrad 93 drehfest mit der Abtriebswelle 177. In der mittleren, in Pig. 5 darge= stellten Schaltstellung der Schaltmuffe 104 sind beide Zahnräder 92 und 93 von der Äbtriebswelle 177 entkuppelt,

Das eine aus dem Gehäuse S ausgeführte Ende der An= triebswelle 600 ist z.B. Über einen Keil 117 mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden. Ausserdem ist die als Kurbellwelle ausgebildete Antriebswelle 600 über einen Kurbelzapfen 57 und eine Pleuelstange 51 mit dem Planetengetriebesteg T gekuppelt und treibt diesen Steg T drehschwingend an, wie bereits in Verbin= dung mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde. In dem Gehäuse S ist auf der Antriebswelle 600 frei drehbar jedoch axial unverschiebbar ein Stirnzahnrad 94 gela= gert, das dauernd mit dem Zahnrad 92 der Abtriebswelle 177 kämmt und eine Seitenverzahnung 115 aufweist. Auf der Antriebswelle 600 ist ausserdem eine Schaltmuffe 112 gelagert, die z.B. durch einen Keil 116 drehfest jedoch axial verschiebbar mit der Antriebswelle 600 verbunden ist und auf der dem Zahnrad 94 zugekehrten Kopfseite eine Seitenverzahnung 114 aufweist. Diese Schaltmuffe 112 kann mit Hilfe einer äusseren Ringnut

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113 "und einer nicht dargestellten Sehaltgabel verscho= ben werden. Dabei kann die Schältmuffe 112 wah.lv/eise die in Fig. 5 dargestellte Ausschaltstellung oder eine nach, links in Pig. 5' verschobene Eins ehältst ellung einnehmen. In der dargestellten Auss ehältst ellung der Schaltmuffe 112 steht diese nicht im Eingriff mit dem Zahnrad 94, das sich infolgedessen frei auf der Antriebs: welle 600 drehen kann. In der Eins ehältst ellung kommt dagegen die Seitenverzahnung 114 der Schaltmuffe 112 mit der Seitenverzahnung 115 des Zahnrads 94 in Ein= griff und dieses wird drehfest mit der Antriebswelle 600 gekuppelt.

Mit der Ausftthrungsform nach Fig. 5 und 6 können durch Verschiebung/der Schaltmuffen 97, 104 und 112 folgende Betriebszustände eingeschaltet werden:

a) Geregelte leistungsübertragung von der Antriebswelle 600 an die Abtriebswelle 177. Die Abtriebswelle 177 weist dabei eine Winkelgeschwindigkeit Ca) ^O (.Vor= wärtsgang) auf. Dieser Betriebszustand wird dadurch erzielt, dass die Schaltmuffe 97 auf der Verlängerung der Hauptwelle 5 nach rechts in Fig. 5 verschoben und ihre Verzahnung 99 in Singriff mit der Seitenverzahnung 103 des Abtriebsrads 222 gebracht wird. Dieses Abtriebs= rad 222 wird infolgedessen am Gehäuse S festgehalten. Gleichzeitig wird die Schaltmuffe 104 auf der Abtriebs= welle 177 nach links in Fig. 5 verschoben und ihre Seitenverzahnung 106 wird mit der Seitenverzahnung

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des Zahnrads 92 in Eingriff gebracht. Dadurch wird dieses Zahnrad 92 mit der Abtriebswelle 177 gekuppelt. Die Sehaltmuffe 112 auf der Antriebswelle 600 verbleibt

in ihrer dargestellten Ausschaltstellung, d.h. das Zahnrad 94 ist auf der Antriebswelle 600 frei drehbar. Dieser Betriebszustand entspricht der Wirkungsweise der Ausfuhrungsform nach Pig. 1 bis 3· Der einzige Unterschied besteht darin, dass das Drehmoment M bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 vom Abtriebsrad der Freilaufkupplung RL1 unmittelbar an den Verbraucher, dagegen bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 vom Abtriebsrad 21O der Freilaufkupplung EL1 über das Zahnrad 92 und die Abtriebswelle 177 an den Verbraucher übertragen wird. Es ergibt sich also das selbe Diagramm nach Fig. 7, d.h. das an die Abtriebswelle 177 über= tragene durchschnittliche Drehmoment M nimmt mit

zunehmender Winkelgeschwindigkeit ίλ) der Abtriebs= welle 177 ab.

b) Geregelte !leistungsübertragung von der Antriebswelle 600 an die Abtriebs welle 177. Die Abtriebswelle 177 hat jedoch dabei eine Winkelgeschwindigkeit &) ^* (Bückwärtsgang). Dieser Betriebszustand wird dadurch erzielt, dass die Schaltmuffe 97 auf der Verlängerung der Hauptwelle 5 nach links in Fig. 5 verschoben und ihre Verzahnung 98 mit der Innenverzahnung 102 des Abtriebsrads 210 in Eingriff gebracht wird. Dieses Abtriebsrad 210 wird infolgedessen am Gehäuse S fest= gelegt. Gleichzeitig wird die Schaltmuffe 104 auf der

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Abtriebsvvelle 177 nach, rechts in Pig. 5 verschoben und ihre Seitenverzahnung 107 wird mit der Seitenverzahnung 109 des Zahnrads 93 in Eingriff 'gebracht. Dieses Zahn= rad 93 wird also drehfest mit der Abtriebswelle 177 verbunden. Die Schaltmuffe 112 der Antriebswelle 600 verbleibt in ihrer in Pig. 5 dargestellten Ausschalt= stellung. In diesem Betriebszustand, dem das in Pig. 8 dargestellte Diagramm (M , &) ) entspricht, wird an die Abtriebswelle 177 ein durchschnittliches Drehmoment M₂ übertragen, das entgegengesetzt gerichtet ist zu dem im Betriebszustand a) tibertragenenDrehmoment M₁ , jedoch die selbe Grössa aufweist, wenn - wie darge= stellt - die Zahnräderpaare 210, 92 und 222, 93 das selbe Über- bzw. Untersetzungsverhältnis aufweisen. Das durchschnittliche Drehmoment M und die Winkel·= geschwindigkeit θύ der Abtriebswelle 177 kehren infolgedessen ihre Vorzeichen gegenüber dem Betriebs= zustand a) um«

c) Geregelte Leistungsübertragung von der Abtriebswelle 177 an die Antriebswelle 600, wobei die Abtriebswelle 177 eine Winkelgeschwindigkeit OJ ^o aufweist. Dazu wird die Schaltmuffe 97 auf der Verlängerung der Haupt= welle 5 in ihre mittlere, in Pig. 5 dargestellte Schalt= stellung gebracht, in der sich beide Abtriebsräder 210 und 222 drehen können. Gleichzeitig wird die Schalt= muffe 104 auf der Abtriebswelle 177 nach rechts in Pig. 5 verschoben und ihre Seitenverzahnung 107 wird mit der

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Seitenverzahnung 109 des Zahnrads 93 in Eingriff ge= bracht. Das Zahnrad 93 wird also drehfest mit der Ab= triebswelle 177 verbunden. Schliesslich wird die Schalt= muffe 112 auf der Antriebswelle 600 nach links in Fig. 5 verschoben und ihre Seitenversahnung 114 wird mit der Seitenverzahnung 115 des Zahnrads 94 in Eingriff gebracht. Dieses Zahnrad 94 wird infolgedessen drehfest mit der Antriebswelle 6OC verbunden. In diesem Betriebs= zustand c), sowie in dem weiter unten beschriebenen Be= triebssustand d) ist das Vorzeichen der ",/inkelgescliwin= digkeit Θ der Antriebswelle 6CO so gewählt, dass sich die Winkelgeschwindigkeit OJ des Abtriebsrads 210 (Frei= laufkupplung EL1) positiv einstellt. Daraus ergibt sich, dass das Abtriebsrad 210 an die Antriebswelle 600 eine durchschnittliche Leistung P. ^ 0 überträgt und dass die an die Abtriebswelle 177 übertragene durchschnitt= liehe Leistung P gleich der durchschnittlichen Lei= stung P₂ des Abtriebsrads 222 (Freilaufkupplung RL2) und kleiner als Null ist (P = P₂ ^ 0). An die An= triebswelle 600 wird also insgesamt die Leistung -P₁₁ übertragen. Bei einer Zunahme der Winkelgeschwindigkeit

CO der Abtriebswelle 177 nimmt die Differenz 6Ü. - C*} u

der Winkelgeschwindigkeiten der beiden Abtriebsräder 210 und 222 ab und infolgedessen nimmt der absolute Wert des durchschnittlichen Drehmoments M der Abtriebswelle 177 zu. Wenn das Zähnesahlver= hältnis ö zwischen den Zahnrädern 94 und 210 so ge= wählt wird, dass die Winkelgeschwindigkeit OJ des

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Abtriebsrads 210 gleich der grössten Änderung (d~. der Winkelgeschwindigkeit UJ der Hauptwelle 5 ist, d.h.. (d = 6\J , dann ist das durchschnittliche, an die Ab= triebswelle 177 übertragene Drehmoment M =0 für OJ = O. Dieser Betriebszustand ist in Pig. 9 darge= stellt. Wenn dagegen das Zähnezahlverhältnis zwischen den Zahnrädern 94 und 210 einen Wert q <ζ Jf aufweist, nimmt das durchschnittliche, an die Abtriebswelle 177 übertragene Drehmoment II den Wert M < O für eine

Winkelgeschwindigkeit Ιλ) =0 der Abtriebswelle 177 an. Dieser Betriebszustand ist in Pig. 10 dargestellt.

d) Geregelte Leistungsübertragung von der Antriebswelle 600 an die Abtriebswalle 177 mit reduziertem durch= schnittlichem Drehmoment M der Abtriebswelle 177 und

einer Winkelgeschwindigkeit 60 <ζ O der Abtriebswelle 177 bei konstanter 7/inkelgeschwindigkeit Θ der An= triebswelle 600. In diesem Betriebssustand nehmen die Schaltmuffen 97, 104 und 112 die selben Schaltstellungen wie beim oben beschriebenen Betriebszustand c) an. Gleichzeitig wird zwischen den Zähnezahlen der Zahn= räder 94 und 210 ein Verhältnis 0 <C ¥ gewählt, so dass das Drehmoment EI der Abtriebswelle 177 den Wert

M _n = M < 0 für eine Winkelgeschwindigkeit Oo =0

^u Uq U

annimmt. Unter diesen Bedingungen ist das durchschnitt= liehe Drehmoment Li der Abtriebswelle 177 bestrebt, dieser Welle 177 eine Winicelgeschv/indigkeit 60 <^ 0 aufzuzwingen, während die durchschnittliche leistung P der Abtriebswelle 177 den Wert P ^O annimmt.

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Der Betriebszustand d) unterscheidet sich vom. Betriebs= zustand b) nur dadurch, dass das durchschnittliche,an die Abtriebswelle 177 übertragene Drehmoment LI und

die betreffende Leistung P reduzierte Werte aufweisen. Sine solche YFirlcungsweise kann dann vorteilhaft sein, wenn ein kleineres Drehmoment erwünscht ist, doch dieses nicht mit einer Herabsetzung der Winkelgeschwindigkeit θ der Antriebswelle 6CO erzielt werden kann, z.B. weil der Antriebsmotor eine solche Herabsetzung nicht zulässt. Das in Fig. 10 dargestellte Drehaoiaent-Winkelgescliv/iiidig= keits-Diagranai (M .CaJ ) gilt in den Abschnitt AJ ^

au u

für den Betriebszustand c) und in dem Abschnitt U) <£ für den Betriebszustand d).

e) Unterbrechung der Leistungsübertragung durch den Yfandler. Die Schaltauffe 104 wird in ihre mittlere in Pig. 5 dargestellte Schaltstellung gebracht. Beide Zahnräder 92, 93 werden infolgedessen von der Abtriebs= welle 177 entkuppelt. Auch die Schaltmuffe 112 wird in ihre in Fig. 5 dargestellte Aussehältstellung gebracht. Dadurch wird die getriebliche Verbindung der Abtriebs= räder 210 und 222 sowohl mit der Abtriebswelle 177 als auch mit der Antriebswelle 600 unterbrochen.

Die in Fig. 11 dargestellte xiusführungsvariante ent= spricht in wesentlichen der Ausftihrungsform nach Fig. 5 und 6, wobei gleiche Teile uit den selben Besrugszeiehen versehen sind. Bei der AusführungsVariante nach Fig. 11 ist das Abtriebsrad 222 der Freilaufkupplung

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RL2 mit einem zusätzlichen Zaiinrad 322 fest verbunden, das dauernd mit einem frei drehbar auf der Antriebs= welle 600 gelagerten Zahnrad 121 kämmt. Die auf der Antriebswelle 600 drehfest jedoch längsverschiebbar gelagerte Schaltmuffe 112 weist auch auf ihrer dem Zahnrad 121 zugekehrten Seite eine Seitenverzahnung 123,auf die durch entsprechende Verschiebung der Schalt= muffe 112 mit einer Seitenversahnung 124 des Zahnrads 121 in Eingriff gebracht v/erden kann.

Durch die in Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Bin= Stellungen können auch mit der Ausfülirungsform nach Fig. 11 die selben, vorstehend beschriebenen Betriebs= zustände a) - e) erzielt werden· Zusätzlich sind noch folgende zwei Betriebszustände möglich:

f) Geregelte Leistungsübertragung von der Antriebsrolle 600 an die Abtriebswelle 177 bei folgenden Bedingungen: Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle CaJ /0; reduziertes durchschnittliches Drehmoment M und

reduzierte Leistung P _tder Abtriebswellej konstante

Winkelgeschwindigkeit (• der Antriebswelle 600.

g) Geregelte Leistungsübertragung von der Abtriebswelle 177 an die Antriebswelle 600 bei Winkelgeschwindigkeit £θ <ζ ο der Abtriebswelle.

Seide Betriebszustände f) und g) werden dadurch erzielt, dass die Schaltmuffe 97 in ihre mittlere, in Fig. 11 dargestellte Stellung gebracht, dagegen die Schaltmuffe

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104 nach, links und die Schaltmuffe 112 nach rechts in Pig. 11 verschoben werden. Beide Abtriebsräder 210, 222 sind infolgedessen drehbar, während das Zahnrad 92 mit der Abtriebswelle 177 und das Zahnrad 121 mit der Antriebswelle 600 gekuppelt sind. Pur beide Betriebs= zustände f),g)ist das Vorzeichen der V/inkelgeschwir.= digkeit Θ der Antriebswelle 600 so gewählt, dass das Abtriebsrad 222 (Freilaufkupplung EL 2) eine negative Y/inkelgeschwindigkeit 60 „ aufweist.

Beim Betriebszustand f) hat die Abtriebswelle 177 eine Winkelgeschwindigkeit Cd ^ 0. Das Abtriebsrad 210 (Freilaufkupplung EL1 ) überträgt an die Abtriebsvvelle 177 eine Leistung P₁ > 0. Das Abtriebsrad 222 (Frei= laufkupplung EL2) überträgt an die Antriebswelle 600 eine Leistung P_ >· 0. Das durchschnittliche Dreh=

moment M und die Leistung P der Abtriebswelle 177 u u

sind reduziert, und zwar wegen der V/inkelgeschwindig= keit &) des Abtriebsrads 222, die die Differenz iO - iJ_ zwischen der Winkelgeschwindigkeit (κ) des Abtriebsrads 210 und der Winkelgeschwindigkeit CJ des Abtriebsrads 222 erhöht. Pur ^J =0 nimmt M den

u u

besonderen Wert Il _u an, der durch Abänderung des Zähnezahlverhältnisses zwischen den Zahnrädern 322 und 121 j und infolgedessen der Winkelgeschwindigkeit £0_ des Abtriebsrads 222 eingestellt werden kann. Das Diagramm der Winkelgeschwindigkeit (\) und des durch= schnittlichen Drehmoments M der Abtriebswelle 177 kann nach links oder rechts verschoben werden, indem

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eine konstante Winkelgeschwindigkeit ^ bzw. ^p des Abtriebsrads 210 bzw. 222 eingeführt wird.Der Wirkungsbei reich des Drehzahl-Drehmomentwandlers ist jedoch stets auf den Abschnitt CO — Od » ^~, beschränkt.

1 2 ill

Der Betriebszustand f) ist insbesondere dann vorteil=

haft, wenn das durchschnittliche Drehmoment H der ' u

Abtriebswelle 177 herabgesetzt werden soll, jedoch eine Herabsetzung der Winkelgeschwindigkeit O der Antriebswelle 600 z.B. wegen der besonderen Eigen= schäften des Antriebsmotors unmöglich ist. Erfindungs= gemäss wird in einem solchen Pall die Anordnung eines Untersetzungsgetriebes zwischen dem Antriebsmotor und der Antriebswelle 600 vermieden.

Beim Betriebszustand g) hat die Abtriebswelle 177 eine Winkelgeschwindigkeit Ca) <^ 0. Daraus folgt P = P₁ < <ζ 0 und P^ > 0. Das Abtriebsrad 222 Überträgt die leistung P₂ an die Antriebswelle 600, an die infolge= dessen insgesamt die vom Verbraucher abgenommene Lei= stung - P übertragen wird.

Fig. 12 zeigt das Diagramm der Winkelgeschwindigkeit

CU und des durchschnittlichen Drehmoments M der u u

Abtriebswelle 177 für beide Betriebszustände f) und g). Dieses Diagramm gilt für den Betriebszustand f) in dem Abschnitt (λ) ^. 0. und für den Betriebszustand g) in dem Abschnitt (λ) ^T 0.

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Weder die mit der AusführungsVariante nach Fig. 5 erzielbaren Betriebszustände a) — d), noch die mit der AusführungsVariante nach Fig. 11 erzielbaren Betriebszustände a) - f), insbesondere auch nicht die Betriebszustände d) und f) erfordern eine Energie verzehrung. Nach der Festlegung der Drehrichtung des Antriebsmotors kann jeder der oben angeführten Betriebszustände auch während des Betriebs mittels einfacher Verstellung der drei Schaltmuffen 97, 104, 112 erzielt werden.

In Fig. 13 ist schematisch eine Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Drehzahl—Drehmomentwandlers dargestellt, bei der die Hauptwelle 5 die Leistung über die beiden Freiläufe RL1 und RL2 abwechselnd an die voneinander unabhängigen Abtriebswellen 277 und 377 überträgt. Zu diesem Zweck ist die Hauptwelle 5 mit einem ICegelzahnrad 196 drehfest verbunden, das mit beiden Kegelzahnrädern 194 und 195 kämmt. Die Kegelzahnräder 194, 195 sind mit den Aussenringen je einer Freilaufkupplung RL1 bzw. RL2 drehfest verbunden. Die Innenringe dieser Freilaufkupplungen sind auf den Abtriebswellen 277 bzw. 377 befestigt. Y/enn die beiden Freilaufkupplungen RL1 und RL2 gegenüber der gemeinsamen Achse der Abtriebswellen 277, 377 gleichsinnig gerichtet sind, verhält sich die Anordnung nach Fig. 13 wie ein Kraftwagen- -Differential, da die Wellen 277, 377 voneinander unabhängig und die an' diese Wellen übertragene Drehmomente in ihrem Vorzeichen und ihrem Durchschnittswert untereinander gleich sind. Jedes Drehmoment ist aber

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dabei nach, dem Diagramm der Fig. 7 geregelt. ί

Bei den in den Figuren 14 und 15 dargestellten Ausführungsbeispielen wirkt die bisher als Abtriebswelle bezeichnete Welle des erfindungsgemässen Drehzahl-Dreh= momentwandlers jetzt nur als Antriebswelle, d.h. als Energie-Eingangswelie, wobei das Drehmoment und die Winkelgeschwindigkeit dieser Welle innerhalb bestimmter G-renzen veränderlich sind. Die von dieser Abtriebswelle gelieferte Leistung P wird "unmittelbar" in elektrische Leistung mit konstanter Frequenz umgewandelt, indem sie über die jetzt nur als Abtriebswelle wirkende Antriebswelle des erfindungsgemässen Drehzahl-Drehmoment= Wandlers einen Y/echselstromgenerator antreibt.

Bei diesen Ausführungsformen wird also der erfindungsgemässe Drehzahl-Drehmomentwandler einerseits mit einer Abtriebswelle und andererseits über die Antriebswelle mit der Welle eines an einem elektrischen Verteilernetz angeschlossenen Wechselstromgenerators verbunden. Der Wechselstromgenerator wirkt bei P=O als Synchronmotor im Leerlauf (Nullast) und bei P >■ O als Generator von elektrischer Leistung mit konstanter Frequenz. Die Geschwindigkeit der Generatorwelle schwankt gegenüber der Synchrongeschwindigkeit infolge der Aenderungen des an diese Welle vom Drehzahl-Drehmomentwandler übertragenen Drehmoments. Infolgedessen ist mit der Welle des Wechselstromgenerators ein Schwungrad verbunden, das die Grosse der genannten GeschwindigkeitsSchwankungen der Generatorwelle gegenüber der Synchrongeschwin-

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digkeit herabsetzt.

Die wichtigst en, mit den erfin&ungsgemässen Ausfuhrungsformen nach Pig. 14 und 15 erzielten Vorteile können folgendermassen zusammengefasst werden:

1) Die mechanische Energie, die auch einem veränderlichen Drehmoment bzw. einer veränderlichen Geschwindigkeit entsprechen kann, wird "unmittelbar" in elektrische Wechselstromenergie mit konstanter Frequenz umgewandelt.

2) Selbstregelung des Systems.

3) Hoher Wirkungsgrad, da die Verluste nur auf die in den Lagern, in den Freilaufkupplungen und im Wechselstromgenerator entstehenden Verluste beschränkt sind.

Im Einzelnen ist in'Fig. 14 eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Abtriebswelle des erfindungsgemässen Drehzahl-Drehmomentwandlers mechanische leistung mit sowohl positiver als auch negativer Winkelgeschwindigkeit an die Antriebswelle übertragen kann. Dabei sind in Fig. 14 nur die Hauptwelle 5, die Drehlager 7, 8 dieser Welle 5 im Gehäuse S und das auf der Hauptwelle 5 befestigte Sonnenrad 6 des Drehzahl-Drehmoment= Wandlers nach Fig. 1 bis 3 dargestellt. Die in Drehlagern 401, 402 rotierende Abtriebswelle 477 des Dreh= zahl-Drehmomentwandlers ist drehfest mit den nicht dargestellten Innenringen von zwei Freilaufkupplungen R12 und EL3 verbunden. An den Aussenringen dieser Freilaufkupplungen EL2 und RL3 ist je ein Kegelzahnrad 403 bzw.

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404 befestigt. Die beiden Kegelzahnräder 403 und 404 stehen mit einem zwischengeschalteten, kegelförmigen Ritzel 405 im Eingriff, das mit der Hauptwelle 5 des Drehzahl-Drehmomentwandlers drehfest verbunden ist. Auf der Hauptwelle 5 ist auch der nicht dargestellte Innenring einer Freilaufkupplung 1RL1' befestigt, deren Aussenring mit einem Zahnrad 4Ο6 drehfest verbunden ist. Dieses Zahnrad 4Ο6 steht mit einem auf der Antriebswelle 460 befestigten Zahnrad 407 iw Eingriff. Die Antriebswelle 460 ist mit Hilfe von Drehlagern 4Ο8, 409,410 im Gehäuse S des Drehzahl-Drehmomentwandlers gelagert und an ihrem in Fig. 14 rechten Ende als Kurbelwelle mit dem Kurbelzapfen 57 und der Pleuelstange 51 für den Schwingantrieb des in Fig. I4 nicht dargestellten Planetengetriebestegs T des Drehzahl-Drehmomentwandlers ausgebildet. Das andere, in Fig. 14 linke Ende der Antriebswelle 460 ist über zwei koaxiale Zwischenwellen 411 und 412 und über elastische Kupplungen 413, 414 und 415 mit der Welle 416 eines Wechselstromgenerators 417 verbunden. Die Zwischenwelle 412 läuft in Drehlagern 413,419 und trägt ein Schwungrad 420.

Die beiden Freilaufkupplungen EL2 und R13 kuppeln in entgegengesetzten Drehrichtungen. Die Abtriebswelle 477 kann sowojal positive als auch negative Winkelgeschwindigkeiten CJ aufweisen. Die Hauptwelle 5 kann dagegen nur eine gleichsinnige Winkelgeschwindigkeit CO„ annehmen, die als positiv angesehen wird. Für ώ) = 0 kann die Hauptwelle 5 wegen der beiden entgegen-

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gesetzt-'gerichteten Freilaufkupplungen EL2 -und PJo kein Drehmoment an die Abtriebswelle 477 übertragen. Die Eupplungsrichtung der Freilaufkupplung 1RL1 und die Drehrichtung der Generatorwelle 416 sind so gewählt, dass sich eine positive Relativgeschwindigkeit des Zahnrads 406 gegenüber der Hauptwelle 5 ergibt» Infolgedessen entspricht die Winkelgeschwindigkeit (O „ der Hauptwelle 5 folgender Bedingung

0«K j COj ^ (O _f ^ K₁

wobei K und E die Verhältnisse zwischen den Zahnzahlen der Zahnräder 403,405 und 407,406 darstellen und \töu.\, I OJ j die Absolutwerte der Winkelgeschwindigkeiten CJ der Abtriebswelle 477 und Co der Antriebswelle 460 sind. Infolge der von den aktiven Massen 42,48 an die Hauptwelle 5 Übertragenen Drehmomente M , schwankt die Winkelgeschwindigkeit OJ der Hauptwelle 5 zwischen den beiden Grenzwerten E j 60 j und E J 60 J , wie in Pig. 18 angegeben ist. In Abhängigkeit vom Drehwinkel Θ der Antriebswelle ergeben sich deshalb die beiden, bereits in der Beschreibungseinleitung beschriebenen Uebergangsphasen ö(0, oL ) und Θ (18O, 180 + oC ), in denen sieh die Winkelgeschwindigkeit k) der Hauptwelle 5 von E j 60 j bis E. j £λ3 | und zurück ändert, sowie die Wirkphase Θ (^, 180), in der für A)_f = E |oJ_m| die Hauptwelle 5 eine leistung an die Antriebswelle 460 überträgt, und die Wirkphase Θ C180 +oC , 360), in der für£ü„ = E /OJ₁^j die Abtriebswelle 477 eine Leistung P an die Hauptwelle 5 überträgt und diese Lei—

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stung dann an die Welle 416 des Wechsels tromgenerators 417 weitergeleitet wird.

Der durchschnittliche Wert M des von der Hauptwelle 5 an die Abtriebs welle 477 übertragenen Drehmoments sinkt mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit 6i der Abtriebswelle 477 ebenfalls ab, wie in Pig. 16 dargestellt ist. Der absolute Wert des genannten Drehmoments nimmt einen Höchstwert für Z / 6ü f = EL I fr) j und für fr) =

• u' 1 ' m» u

einen über JL einstellbaren Mindestwert an.

Eine praktische Anwendung der Ausführungsform nach Fig. 14 besteht in der Umwandlung der auf- und abgehenden, von den Meereswellen erzeugten Schwingbewegung eines Schwimmers in elektrische Energie. Dabei werden die vertikalen Schwimmerbewegungen in entsprechende Drehschwingungen der Abtriebswelle 477 des erfindungsgemässen Drehzahl-Drehmomentwandlers umgewandelt und ihre Leistung wird an den Wechselstromgenerator übertragen.

Die in Fig. 15 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 14 nur durch eine andere Verbindungsart der Ausgangswelle 577 und der Hauptwelle 5 untereinander, wobei die übrigen Teile der Vorrichtung, nicht dargestellt sind. Die Abtriebswelle 577 ist in Drehlagern 420,421 im Gehäuse S des Drehzahl-Drehmomentwandlers gelagert und drehfest mit einem Zahnrad 422 verbunden, das mit einem Zahnrad im Eingriff steht. Dieses Zahnrad 423 ist drehfest mit

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dem Aussenring einer Freilauf kupplung 1RL2 verbunden, deren Innenring auf der Hauptwelle 5 befestigt ist. Auf der Hauptwelle 5 sind auch die Innenringe der Freilaufkupplungen 1RL1 und 1EL3 befestigt. Der Aussenring der Freilaufkupplung 1EL3 ist drehfest mit dem Gehäuse S des Drehzahl-Drehmomentwandlers bzw. mit einem Maschinenrahmen od.dgl. verbunden. Mit dem Aussenring der Freilaufkupplung 1EL1 ist dagegen das Zahnrad 406 drehfest verbunden, das mit dem auf der Antriebswelle 460 befestigten Zahnrad 407 im Eingriff steht.

Die Freilaufkupplung 1E13 ist derart ausgebildet, dass sie nur positive Drehbewegungen der Hauptwelle 5 zulässt. Die Freilaufkupplung 1RL2 ist dagegen derart ausgebildet, dass die Abtriebswelle 577 nur positive Drehmomente an die Hauptwelle 5 übertragen kann. Für CO =0 kann die Hauptwelle 5 kein Drehmoment an die Abtriebswelle 577 Übertragen, da sie daran von der Freilaufkupplung 1RI3 gehindert ist. Die Kupplungsrichtung der Freilaufkupplung 1E11 und die Drehrichtung der Generatorwelle 416 sind derart festgelegt, dass das Zahnrad 406 eine positive Eelativgeschwindigkeit zur Hauptwelle 5 aufweist. Die Winkelgeschwindigkeit £*-) der Hauptwelle 5 erfüllt infolgedessen ähnliche Bedingungen wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 14» wobei jedoch die Koeffizienten K und K, den Verhältnissen der Zahnzahlen der Zahnradpaare 422,423 bzw. 407,406 entsprechen. Für die AusführungsVariante nach Fig. 15 gilt noch das Diagramm ( Θ , ^O ) der Fig. 18. Das

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Diagramm (6J , M ) der Pig. 16 gilt dagegen entweder nur für positive oder nur für negative Werte der Winkelgeschwindigkeit Ca der Abtriebswelle 577.

Die Ausführungsvariante nach Fig. 15 kann z.B. in Verbindung mit einer vertikalen Pendelwand verwendet werden, die um eine waagerechte, im Abstand über dem Meeresspiegel in der Nähe des Strandes angeordnete, zu der Portpflanzungsrichtung der Meereswellen senkrechte Drehachse schwenkbar gelagert ist. Diese Pendelwand wird durch jeden Weilenschlag um die Drehachse zusammen mit dieser verdreht und sinkt dann durch die Schwerkraft in ihre etwa vertikale Ruhestellung ab. Dadurch.wird die Drehachse der Pendelwand in Drehschwingungen versetzt und treibt entsprechend die Abtriebswelle 577 an. Diese Welle 577 überträgt die entsprechende mechanische Leistung an die mit dem Wechselstromgenerator gekuppelte Antriebswelle 460 des Drehzahl-Drehmomentwandlers und verwandelt dadurch diese Leistung in elektrische Energie.

Andere praktische Anwendungsmöglichkeiten bestehen in der Gewinnung von elektrischer Energie aus den auch "Veran = derlichen Drehbewegungen eines Flügelrads·, das durch Y/ind- oder Wasserkraft angetrieben wird und seine Drehbewegung an die 'Abtriebswelle 577 überträgt.

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eerse

it

Claims

PATENTANWÄLTE

KlRSCHNER & GROSSE

Herzog-Wilhelm-Str.17, D-8000 MÖNCHEN 2

Sino FRAJTCH, Bozen, Italien.

Patentansprüche

Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler, gekennzeichnet durch

a) ein Stirnrad-Planetengetriebe mit einem auf einer Hauptwelle (5) befestigten Sonnenrad (6), mindestens einem Planetenrad (40,46) und einem das Planetenrad bzw. die Planetenräder tragenden, um die Achse der Hauptwelle (5) drehbar gelagerten Planetengetriebesteg (T),

b) eine mit jedem Planetenrad (40,46) verbundene aktive Masse (42,48), deren wechselnde, von den Trägheitskräften erzeugte Drehmomente auf die Hauptwelle

(5) übertragen werden, und deren Schwerpunkt in der Drehachse des zugeordneten Planetenrads liegt,

c) mit einer Antriebswelle (60,460,600) kuppelbare Mittel zum drehschwingenden Antrieb des Planetenradstegs (T) um seine Drehachse (5),

d) mindestens zwei in entgegengesetzten Drehrichtungen kuppelnde, die Bewegung der Hauptwelle (5) begrenzende Freilaufkupplungen (RL1 ,RL2,RL3,1RL1 ,1RL2,1RL3), und mindestens eine über mindestens eine Freilaufkupplung

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mit der Hauptwelle (5) gekuppelte Abtriebswelle (77, 177,277,377,477,577).
2. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Drehrichtung auf die Hauptwelle (5) übertragene Drehnomente auf eine Abtriebswelle (177,277) übertragen und die in der entgegengesetzten Drehrichtung auf die Hauptwelle (5) übertragene Drehmomente auf einen unverdrehbaren, ortsfesten Bauteil (Gehäuse S) oder auf eine andere Abtriebswelle (377) übetragen werden (Fig. 2,5,11,13).
3. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in beiden Drehrichtungen auf die Hauptwelle (5) übertragene Drehmomente auf eine Abtriebswelle (77) in einer einzigen Drehrichtung dieser Welle (77) übertragen werden (Fig. 4).
4. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Drehrichtung auf die Hauptwelle (5) übertragene Drehmomente auf eine Abtriebswelle (177) und die in der entgegengesetzten Drehrichtung auf die Hauptwelle (5) übertragene Drehmomente auf die Antriebswelle (600) übertragen werden, wobei die auf die Antriebswelle (600) übertragene Leistung stets positiv ist, während die auf die Abtriebswelle (177) übertragene leistung auch negativ sein kann (Fig. 5,11).
5. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch

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1, dadurch, gekennzeichnet, dass die in einer Drehrichtung auf die Hauptwelle (5) übertragene Drehmomente auf eine Antriebswelle (477,577) und die in der entgegengesetzten Dreh.rich.tung auf die Hauptwelle (5) übertragene Drehmomente auf die Antriebswelle (460) übertragen werden, wobei die auf die Antriebswelle (460) übertragene Leistung stets positiv und die auf die Abtriebswelle (477,577) übertragene Leistung stets negativ ist, und zwar entweder für Drehbewegungen in beiden Drehrichtungen der Abtriebswelle (477) oder für Drehbewegungen in einer einzigen Drehrichtung der Abtriebswelle (577) (Fig.14,15).
6. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Schaltmittel zum abwechselnden Einschalten in den Kraftfluss einer zwischen der Hauptwelle (5) und der Abtriebswelle (177) vorgesehenen Freilaufkupplung und einer im entgegengesetzten Drehsinn kuppelnden, zwischen der Hauptwelle (5) und einem ortsfesten, unverdrehbaren Bauteil (Gehäuse S) vorgesehenen Freilaufkupplung, sowie durch Schaltmittel zum wahlweisen abwechselnden Einschalten der Wirkverbindungen nach Anspruch 2 und 4 (Pig· 5,11).
7. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Kurbelgetriebe (50,51,57), das die Antriebswelle (60 bzw. 600) mit dem Planetengetriebesteg (T) zum drehschwingenden Antrieb dieses Getriebestegs verbindet (Fig. 1,2,3).'

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8. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach, einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (10) der einen Freilaufkupplung (EL1) mit einer Abtriebswelle und das Abtriebsrad (22) der anderen Freilaufkupplung (RL2) drehfest mit einem ortsfesten, undrehbaren Bauteil (Gehäuse S) verbunden sind (Fig. 2).
9. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebsräder (110,122) der beiden Freilaufkupplungen (E11,RL2) als kegelförmige, zueinander koaxiale, voneinander axial abstehende Zahnräder ausgebildet sind, die mit einem gemeinsamen, zwischengeschalteten, mit einer Abtriebswelle (77) verbundenen Kegelzahnrad (76) im Singriff stehen (Fig. 4).
10. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (6) und die Planetenräder (40,46) des Planetengetriebes nur in einem beschränkten Bogenabschnitt gezähnt sind (Fig.4).
11. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die als Stirnzahnräder ausgebildeten Abtriebsräder (210,222) der beiden Freilaufkupplungen (RL1,RL2) wahlweise abwechselnd mit einem undrehbaren ortsfesten Bauteil (Gehäuse S) drehfest verbindbar oder beide frei drehbar sind und dauernd mit je einem auf einer Abtriebswelle (177) drehbar gelagerten Stirnzahnrad (92, 93) kämmen, wobei die Stirnzahnräder (92,93)

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der Abtriebswelle (177) wahlweise abwechselnd mit der Abtriebswelle (177) drehfest verbindbar oder beide frei drehbar sind und ein Stirnzahnrad (92) der Abtriebswelle (177) dauernd mit einem Stirnzähnrad (94) kämmt, das frei drehbar auf der Antriebswelle (600) gelagert und wahlweise drehfest mit der Antriebswelle (600) verbindbar ist (Fig. 5 und 11).
12. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (222) der einen Freilaufkupplung (EL2) mit einem koaxialen Stirnzahnrad (322) drehfest verbunden ist, das dauernd mit einem zusätzlichen, drehbar auf der Antriebswelle (600) gelagerten Stirnzahnrad (121) kämmt, wobei die Stirnzahnräder (94,121) der Antriebswelle (600) wahlweise abwechselnd mit der Antriebswelle (600) verbindbar oder beide frei drehbar sind (Fig. 11).
13. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander koaxialen, voneinander axial abstehenden Abtriebsräder (210,222) der beiden Freilaufkupplungen (RL1,EL2) mit einander zugekehrten Seitenverzahnungen (102,103) versehen sind und wahlweise abwechselnd mit einer zwischengeschalteten, axial verschiebbaren, beiderends seitenverzahnten (98,99) Schaltmuffe (97) in Eingriff gebracht werden können, die unverdrehbar an einem ortsfesten Bauteil (Gehäuse S) geführt ist (Fig. 5 j und 11). I

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14· Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die voneinander axial abstehenden, mit einander zugekehrten Seitenverzahnungen (108,109) versehenen Stirnzahnräder (92,93) der Abtriebswelle (177) wahlweise abwechselnd mit einer •zwischengeschalteten, axial verschiebbaren, beiderends seitenverzahnten (106,107) Schaltmuffe (IO4) in Eingriff gebracht werden können, die drehfest mit der Abtriebswelle (177) verbunden ist (fig. 5 und 11).
15. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch

11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebswelle (600) eine axial verschiebbare, drehfest mit der Antriebswelle (600) verbundene Schaltmuffe (112) gelagert ist und sowohl diese Schaltmuffe (112) als das frei drehbar auf der Antriebswelle (600) gelagerte Stirnzahnrad (94) mit einander zugekehrten Seitenverzahnungen (115 bzw. 114) versehen·sind, so dass das Stirnzahnrad (94) durch Verschiebung der Schaltmuffe (112) wahlweise mit dieser in Eingriff gebracht werden kann (3?ig. 5).
16. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch

12, dadurch gekennzeichnet, dass die voneinander axial abstehenden, mit einander zugekehrten Seitenverzahnungen (115,124) versehenen Stirnzahnräder (94,121) der Antriebswelle (600) wahlweise abwechselnd mit einer zwischengeschalteten, axial verschiebbaren, beiderends seitenverzahnten (114,123) Schaltmuffe (112) in Eingriff gebracht werden können, die drehfest mit der Antriebswelle (600) verbunden ist (Fig. 11).

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17· Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein kegelförmiges, mit der Hauptwelle (5) getrieblich verbundenes Ritzel (196) mit zwei Kegelzahnrädern (194,195) im Eingriff steht, die Über je eine Freilaufkupplung (RL1,RL2) mit. einer zugeordneten Abtriebswelle (277 bzw. 377) verbunden sind (Fig. 13).
18. Mechanischer Drehzahl—Drehmomentwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer einzigen Drehrichtung drehbare Hauptwelle (5) über eine Freilaufkupplung (1RL1) und die Antriebswelle (460) mit der Welle (416) eines Wechselstromgenerators (417) und mit Hilfe von mindestens einer weiteren Freilaufkupplung (RL2,RL3 bzw. 1RL2,1RIi3) mit einer Abtriebswelle (477 bzw. 577) derart getrieblich verbunden ist, dass mechanische Leistung von der Abtriebswelle (477 bzw. 577) an die Hauptwelle (5) und von dieser an die Antriebswelle (460) übertragbar ist (Fig. 14, 15).
19· Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Hauptwelle (5) der Innenring einer Freilaufkupplung (1R11) befestigt ist, deren Aussenring drehfest mit einem Zahnrad (406) verbunden ist, das mit einem auf der Antriebswelle (460) befestigten Zahnrad (407) im Eingriff steht (Fig. 14, 15).

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20. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein kegelförmiges, mit der Hauptwelle (5) drehfest verbundenes Ritzel (405) mit zwei Kegelzahnrädern (403,404) im Eingriff steht, die mit dem Aussenring je einer Freilaufkupplung (EL2,RL3) drehfest verbunden sind, während die Innenringe dieser "beiden Freilaufkupplungen auf der Antriebswelle (477) befestigt sind (Pig. 14)·
21 . Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 18, 19 "und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die leistung von der Abtriebswelle (477) in beiden Drehrichtungen an die in einer einzigen Drehrichtung drehbare Hauptwelle (5) übertragbar ist (Fig. 14).
22. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (577) die Leistung an die Hauptwelle (5) über zwei Zahnräder (422,423) Überträgt, von denen das eine mit der Abtriebswelle (577) und das andere mit dem Aussenring einer Freilaufkupplung (1EL2) mit auf der Hauptwelle (5) befestigtem Innenring drehfest verbunden sind (Fig. 15).
23. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach Anspruch 18, 19 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Freilaufkupplung (IEI3)' mit auf der. Hauptwelle (5) befestigtem Innenring und drehfest mit einem ortsfesten, unverdrehbaren Bauteil (Gehäuse S) verbundenem Aussenring die Drehung der Hauptwelle (5) in einer einzigen

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Drehrichtung zulässt (Fig. 15).
24. Mechanischer Drehzahl-Drehmomentwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 Ms 23, gekennzeichnet durch ein mit der Generatorwelle (416) verbundenes Schwungrad (420) (Pig. 14).

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