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Mechanisches stufenlos regelbares Schaltwerkgetriebe.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches bchaltwerkgetriebe
mit einer ßingangswelle und einem damit gekoppelten und von einer Verstelleinrichtung
im Exzenterradius stufenlos verstellbaren Kurbelzapfen, der beim Antrieb ein Hubglied
mit einem schlupffreien Kraftübertragungselement in Vollkreisbewegungen versetzt,
und mit einem mit dem I;raft übertragungselement im Eingriff stehenden und auf einer
Vorgelegewelle angeordneten Gegenstück, das nach Patent (Patentanmeldung P2927 768.7)
periodische Hendelbewegungen ausführt, die von der Vorgelegewelle über zwei mit
der Pendelbewegung wechselweise wirksame Kupplungen und Zwischenglieder auf die
Ausgangswelle übertragen werden.
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Bei dem regelbaren chaltwerkgetriebe des zuvor angegebenen Hauptpatents
(Hauptpatentanmeldung) wird die stufenlose Verstellung mit Hilfe des Prinzips der
ltadiusveränderung verwirklicht, wofür dort schlupffreie braftübertragungselemente
z.B.
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Zahnstangen oder Zahnräder benutzt werden. Der Aufbau und der Wirkungsgrad
des dort beschriebenen stufenlos regelbaren Schaltwerkgetriebes gewährleistet aufgrund
des starren mechanischen Durchtriebes auch bei hohen TourenzaIilen und großen Leistungen
die
Funktion eines echten Wandlers. Diese Funktion bleibt auch beim Urehrichtungswechsel
erhalten und außerdem hat das erfindungsgemäße Schaltwerkgetriebe den Vorteil gegebenenfalls
als stufenlos regelbare Bremse eingesetzt werden zu können.
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Die stufenlose Regelung wird dabei mit einer Verstelleinrichtung vorgenommen,
welche einen Kurbelzapfen im Exzenterradius verstellt. Hierdurch wird beim Antrieb
ein Hubglied in Vollkreisbewegungen versetzt, so daß über eine damit verbundene
Zahnstange ein Zahnrad einer vorgelegewelle zu Pendelbewegungen veranlaßt wird.
Diese vom Ausmaß der verstellung im Pendelhub abhängigen Pondelbewegungen werden
zur Erzeugung einer kontinuierlichen Drehung über wechselweise wirksame Kupplungen
auf di e Ausgangswolle übertragen. Das stufenlos regelbare Schaltwerkgetriebe nach
dem Hauptpatent (Hauptpatentanmeldung) stellt daher eine neuartige Lösung für den
AlIföne eines echten Wandlers dar, der sich bisher nur mit Hilfe von Reibelementen
verwirklichen ließ.
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Die vorliegende erfindung geht von der Lösung des Hauptpatentes aus
und zeigt eine Weiterentwicklung für den Aufbau eines stüfenlos regelbaren Schaltwerkgetriebes.
Diese Weiterentwicklung ist dadurch gekennzeichnet, daß das vom Kurbelzapfen antreibbare
Hubglied mit einem weiteren im Exzenterradius verstellbaren Kurbelzapfen einer Doppelkurbel
gekoppelt ist, dessen zweiter im Exzenterradius ebenfalls verstellbarer Kurbelzapfen
ein Hubglied eines weiteren zur Ausgangswelle führenden Ubertragungsweges in Vollkreisbewegungen
versetzt.
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Vie erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht den Aufbau eines stufenlos
regelbaren Schaltwerkgetriebes, das sich besonders für die Übertragung sehr großer
Leistungen eignet. Dies wird durch den Aufbau des oder der zusätzlichen Übertragungswege
bewirkt, welche eine gleichmäßigere Übertragung des Drehmomentes
gewährleisten.
Ein wichtiger Vorteil ist auch in der Tatsache zu sehen, daß das Schaltwerkgetrlebe
der vorliegenden Erfindung einen Massenausgleich nicht erfordert, da eine symmetrische
Anordnung der tlbertragungswege dies automatisch bewirkt.
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Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung naher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein regelbares Schaltwerkgetriebe im Schnitt Fig. 2 einen Ausschnitt
des Schaltwerkgetriebes nach Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt ITT-TIl gemäß Fig. 2 und
Fig. 4 eine Doppelkurbel im Schnitt.
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Wie aus der Darstellung nach Fig. 1 hervorgeht, überträgt eine Eingangswelle
1 den Antrieb über eine Verstelleinrichtung 2 auf das in einem Getriebegehäuse 3
untergebrachte regelbare Schaltwerkgetriebe. Das Ausgangsglied der Verstelleinrichtung
2 ist wie beim Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes ein verstellbarer Kurbelzapfen
4, dessen iinzelheiten wegen der Ubereinstimmung mit dem Hauptpatent nicht näher
dargestellt sind.
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Aus Fig. 2 ist dabei zu erkennen, daß der Kurbelzapfen 4 mit einem
Wellenstutzen 6 eines Tlubgliedes 5 in einer forlnschlüssigen Verbindung steht.
Wie beim ilauptpatent versetzt das mit einer Zahnstange 7 versehene Hubglied 5 über
ein Führungsritzel 9 eine Vorgelegewelle 10 in Pendelbewegungen, die über wechselweise
wirksame Kupplungen zur Erzeugung einer kontinuierlichen Drehbewegung auf die Ausgangswelle
45 übertragen werden. Es entsteht somit ein zum Ausgang führender Ubertragungsweg,
der um weitere Wiederholungen zu vermeiden mit I bezeichnet ist. Ein mit dem ersten
Ubertragungsweg I identischer zweiter Ubertragungsweg II wird von einer zweiten
Zahnstange 8 des Hubgliedes 5 angetrieben und führt ebenfalls zur Ausgangswelle
45. Der zweite Übertragungsweg TT liegt direkt unter dem ersten Übertragungsweg
1 und ist daher in Fig. 1
nicht zu erkennen.
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Fig. 2 und Fig. 3 zeigen einen Ausschiiitt des Schaltwerkgetrie bes
nach Fig. 1 mit der Verstelleinrichtung 2, dem vom Kurbelzapfen 4 verstellbaren
Hubglied 5 und einer damit gekoppelten Doppelkurbel 70. Uber diese in Fig. 4 wider
dargestellte Doppelkurbel 70 wird ein zweites Hubglied 65 beim Antrieb in Vollkreisbewegungen
versetzt. Hiermit können wie Fig. 1 zeigt, mit den daran vorgesehenen Zahnstangcn
GG,G7 zwei weitere ttbertragungswege III,IV angetrieben werden. diese Ubertragungswege
TTI,TV unterscheiden sich grundsitzlich nicht von den Ubertragungswegen I,II wenn
man davon absieht, daß die zum Massenausgleich im Hauptpatent vorgesehenen Maßenahmen
hier entfallen, weil die symmetrische Anordnung der vier Übertragungswege dies automatisch
bewirkt. Auf eine weitere Erläuterung der Ubertragungswege TII,IV wird daher verzichtet
und nur der Aufbau und die Wirkungsweise der Doppelkurbel 70 und das damit gekoppelte
Hubglied 65 erläutert.
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Die Doppelkurbel 70 nach Fig. 4 besteht aus einer Lagerbuc1ise 71,
welche mit einer darin gelagerten Triebwelle 72 zwei im Exzenterradius verstellbare
Kurbelzapfen 73,74 koppelt. Die Lagerbuchse 71 ist dabei an einer Zwischenwand 68
des Setriebegehäuses 3 mit einer die Buchse aufnehmenden Befestigungshülse 75 befestigt.
Zur Ausschaltung von Reibung ist dabei in der Befestigungehulse 75 noch ein Gleitlager
76 vorgesehen, welches in seiner Bohrung die lagerbuchse 71 enthält.
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Zwei FUhrungsnuten 77,78 die auf jeder Stirnseite der Lagerbuchse
71 in zueinander paralleler Weise vorgesehen sind, dienen zur Aufnahme je eines
an den Kurbelzapfen 73,74 vorgesehenen Führungskopfes 79,80. Diese Führungsköpfe
besitzen auf ihren Innenseiten jeweils eine Zahnstange 81,82 und sind in die Führungsnuten
77,78 so eillgesteckt, daß sich die Zahnstangen
81,82 diagonal gegenüberliegen.
Hierdurch wird bewirkt, daß eine in die Axialbohrung der lagerbuchse 71 eingesteckte
und an ihren beiden Enden je eine Verzahnung aufweisende Triebwelle 72 mit den Zahnstangen
81,82 derart gekoppelt ist, daß die Kurbelzapfen 73,74 bei ihrcr Verstellung in
zueinander entgegengesetzter Richtung bewegt werden. Verstellungen des Kurbelzapfens
4 durch die Verstelleinrichtung 2 haben somit eine gleichmäßige Verstellung der
Kurbelzapfen 73, 74 der Doppelkurbel 71 zur Folge, da der Kurbelza1>fen 7)7 mit
dem Hubglied 5 gekoppelt ist. Durch diese Kopplung wird stets eine gleichmäßige
stufenlose Verstellung der einzelnen Übertragungswege I, II, III, IV gewährleistet,
so daß die Zusammenführung der Einzelantriebe auf die Ausgangswelle 45 ohne Schwierigkeiten
mit Hilfe von Zahnrädern möglich ist.
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Das erfindungsgemäße stufenlos regelbare Schaltwerkgetriebe besteht
aus vier Übertragungsweger und ist daher besonders zur tbertragung großer Leistungen
geeignet, s ist aber auch nöglich dieses Schaltwerkgetriebe als Verteilergetriebe
zu benutzen in dem die einzelnen Übertragungswege nicht cincnl gemeinsamen Ausgang
sondern getrennten Ausgängen zugeleitet werden. Ein besonderer Vorteil ist auch
die Tatsache, daß Maßnahmen zum Massenausgleich nicht vorgesehen zu werden brauchen,
da eine symmetrische Anordnung der vier Ubertragungswege dies automatisch bewirkt.
Dabei ist es auch möglich die Verstellung des Hubgliedes 5 und des Hubgliedes 65
dadurch zwei Verstelleinrichtungen oder durch zwei getrennte Übertragungswege und
eine Verstelleinrichtung vorzunehmen.
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Patentansprüche