DE3016381A1 - Active gyroscope converter for vehicles - uses gyroscope mounting in compact housing for use as torque converter in vehicle systems - Google Patents
Active gyroscope converter for vehicles - uses gyroscope mounting in compact housing for use as torque converter in vehicle systemsInfo
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- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/02—Rotary gyroscopes
Abstract
Description
Aktives medienfreies TrägruderActive media-free rudder
Zusatzpatentanmeldung zu P 29 01 612 .4.Additional patent application for P 29 01 612 .4.
Erfinder und Anmelder: Christian Strobel Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft einen Zusatz zur gleichlautenden Hauptanmeldung, nämlich ein aktives medien freies Trägruder,nach dem Inertial-reiselprinzip, wobei der in der Hauptanmeldung definierte Kreiseldrehmoment-Gleichrichter den Ausgangspunkt bildet, Die Zusatzerfindung zielt in teilweise ebenfalls aus den Voranmeldungen bekannter Weise auf den auf solchen Rudern beruhenden Kreiselmoment-Drehmomentwandler für Antriebe jeder Art mit fallenden Drehzahlkennlinien, insbesondere für Fahrzeugantriebe, zB. Strassenfahrzeuge, Sohienenfahrzeuge und Schiffschrauben.Inventor and applicant: Christian Strobel The one described below The invention relates to an addition to the main application of the same name, namely a active media-free rudder, based on the inertial travel principle, whereby the in the Main registration defined gyro torque rectifier forms the starting point, The additional invention aims in part, also known from the previous notifications Way on the gyroscopic torque converter based on such rudders for Drives of all types with falling speed characteristics, especially for vehicle drives, e.g. Road vehicles, rail vehicles and propellers.
Dabei kommt in teilweise ebenfalls bekannter Weise auch deren Kreiselmoment-Inertialbremsung als spontaner Effekt der Anwendung zugute.The gyro-torque inertial braking also occurs in a manner that is also known in some cases benefit as a spontaneous effect of the application.
Im Besonderen und im Gegensatz zu früher gezeigten Kreiselmomentwandlern, bei welohen das Kreiselträgruder in einen Umlauftrieb eingebaut die Drehmomentwandlung und Inertialbremsung liefert und das Reversieren noch problematisch blieb, wird hier die neu@re Machart des Ruders in den Umlauftrieb substituiert, bei welcher ohne Wenden des Eintriebdrehsinnes nur der Kreiseldrehsinn zum Wenden des Nutzmomentdrehsinnes reversiert wird,und dieser Effekt durch wechselweises Abwälzen der Kreiselkegelräder ( 8 ) an unverdrehbaren achsial geführten Kegelreibflanschen (6) bzw. (12) mit einem nur sehr kleinen Wechselhub (sj) der Flanschen (24) bzw. (25) arrangierbar wird und z.B. im Zustand von Fig.1, wo sowohl bei (32) wie bei (33) ein Spalt offen ist, auch mit einfacher Steuerung ein Leerlauf bei Kreiseldrehzahl = Null machbar wird, ohne dass die Eintriebwelle still gesetzt wird.In particular and in contrast to the gyro torque converters shown earlier, In which the rotor impeller is built into an epicyclic drive for the torque conversion and inertial braking delivers and reversing still remained problematic here the new @ re design of the rudder is substituted for the circulatory drive, in which without reversing the input direction of rotation, only the direction of rotation for reversing the effective torque direction of rotation is reversed, and this effect by alternately rolling the bevel gears (8) on non-rotatable axially guided tapered friction flanges (6) or (12) with a only a very small alternating stroke (sj) of the flanges (24) and (25) can be arranged and e.g. in the state of Fig. 1, where a gap is open at both (32) and (33), idling at gyro speed = zero is feasible even with simple controls, without the input shaft being brought to a standstill.
In Anwendung auf Antriebe jeder Art besteht nach Fig.1. die Erfindung darin, daß in bekannter Weise die Nutzauskoppelachse des gleichgerichteten Kreiselmomentes ML als N-N zugleich Ein-und Abtriebachse des Wandlers ist, nämlich Längsaohae des Um N-N rotierenden Abtriebgehäuses (18,27) und zugleioh Gleiche richterachse E-E wird, daß ferner Rudergehäusefuß (17) zentriert auf dem Gehäusedeckel fest verschraubt oder einteilig mit ihm gefertigt, z.B. gegossen ist und zusammen mit (18,28) Abtriebwelle wird, daß ferner auf das Stegwelleneintriebsrad (21) wirkend das Topfscheibenrad (30s30a,30b) mit Lager (29) auf den zur Zentrierung von (17) antipodalen Rudergehäusefuß (17a) zentriert und dadurch ( 18,27,28,30a) auf N-N gefluchtet sind weil auch Topfrad (30,30a) mit Lager (31) um N-N rotierbar gefluohtet ist,wobei das Rad (22) auf Stegwelle (4) mit Lager (23) gegensinnig zu (21) rotierbar um A-A abgestützt ist und Losrad wird, daß ferner in bekannter Weise Kegelräder (8), deren Drehung um E-E friktiv von ihrem Abwälzen an den Friktionsflanschen (6,12) des Schubzylinders (13) abgeleitet wird, fest gekoppelte Scheiben (10) mit topfförmigen Reibbelägen (11) um E-E betreiben und diese bei hoher Übersetzung über Friktionsräder (1a) die Kreisel (1) um B-3 rotierend antreiben, daß ferner zum Reversieren des Nutzmomentes und zum Herstellen eines bei Kreiseldrehzahl Null unter fortlaufender Eintriebswelle auftretenden Leerlaufzustandes der Schubzylinder unter achsialer Führung in Zapfen (14,15) mit Kräften P1 bzw. P2 mit den Schubzapfen (26,34) der Schubflansohen (24,25) koa chsial zum Rudergehäuse bewegt wird bei relativ kleinen Hüben (si), sodaß die Schaltzapfen (34,26) mit dem Wallegehäuse (18) in dessen Löchern sie geführt sind um N-N rotieren, und daß Hilfsmittel angeordnet sind, anhand deren sie von einer festen Basis (35) um Hübe (s+) in Richtungen P1 bzw. P2 zum Stellen des Drehsinnes bzw. eines Leerlaufes auch bei Rotation von (18) um N-N bewegbar sind, wobei spontan die Neben-Kreiselmomente des Systems Mnl und Mn2 im vollen Umfange als friktive Koppler benutzt werden und am System nicht als freies Moment wirken, indem nämlich das aus Rotation der Komponenten (1,2,3,10,11,8) um E-E in Verbindung mit Rotation um A-A auftretende innere Kreiselmoment Mn1 ,welches um Lotrech@zu A-A und zu N-N liegende Achse wirkt, die Kreiseltriebräder (81) an die Reibflächen (6) bzw. (12) drückt, und dazu das aus Rotation der Kreisel (1) um B-B in Verbindung mit Rotation um E-E auftretende Kreiselnebemnoment Mn2 als um die zu N-N und zu B-B lotrechte Aohse drehend die Kreisel antriebsräder (1a) an den topfförmigen Reibradkörper (11 drücken@ wobei diese Nebenmomente Mn1 und Mn2 $dieselbe Herkunft und Technologie haben wie das den Rollendruck auf Mahlgut und Mahltisch liefernde Kollergangmoment einer Kollergangmühle.In application to drives of all types, according to Fig.1. The invention that in a known manner the useful decoupling axis of the rectified gyroscopic torque ML as N-N is at the same time the input and output axis of the converter, namely the longitudinal axis of the To N-N rotating output housing (18,27) and at the same time the same directional axis E-E is that also centered rudder housing foot (17) on the housing cover firmly screwed or made in one piece with it, e.g. cast and together with (18,28) output shaft is that also acting on the spider shaft input gear (21) the cup wheel (30s30a, 30b) with bearing (29) on the for centering (17) centered antipodal rudder housing foot (17a) and thereby (18,27,28,30a) on N-N are aligned because the pot wheel (30,30a) with bearing (31) is also rotatable about N-N is, the wheel (22) on the spider shaft (4) with bearing (23) rotatable in the opposite direction to (21) is supported around A-A and idler gear, that also bevel gears in a known manner (8), whose rotation around E-E frictionally depends on their rolling on the friction flanges (6,12) of the thrust cylinder (13) is derived, firmly coupled disks (10) with cup-shaped Friction linings (11) operate around E-E and this with a high gear ratio via friction wheels (1a) drive the gyroscope (1) to B-3 rotating, that also to reverse the Useful torque and to produce one at zero gyro speed under continuous Input shaft occurring idle state of the thrust cylinder under axial Guide in pin (14,15) with forces P1 and P2 with the thrust pin (26,34) of the Schubflansohen (24,25) is moved coaxially to the rudder housing in the case of relatively small ones Strokes (si) so that the switching pin (34,26) with the ball housing (18) in its holes they are guided to rotate around N-N, and that aids are arranged based on them it from a fixed base (35) by strokes (s +) in directions P1 and P2 for positioning the direction of rotation or idling can also be moved by rotating (18) by N-N are, the secondary gyroscopic moments of the system Mnl and Mn2 spontaneously in full are used as frictive couplers and do not act as a free moment on the system, namely by the rotation of the components (1,2,3,10,11,8) around E-E in connection with rotation around A-A occurring inner gyroscopic moment Mn1, which around perpendicular to A-A and the axis lying to N-N acts, the gyro drive wheels (81) act on the friction surfaces (6) or (12) presses, and that from the rotation of the gyroscope (1) around B-B in connection with rotation around E-E occurring gyro torque Mn2 as to the To N-N and to B-B perpendicular Aohse rotating the gyro drive wheels (1a) to the cup-shaped friction wheel body (11 press @ with these secondary moments Mn1 and Mn2 $ the same The origin and technology, like that, have the roller printing on the grist and the grinding table supplying pan mill moment of a pan mill.
In den Figuren der Zeichnung ist dieser Inartial-Ruder-Wandler in unmaßstäblicher Struktur und seine Funktion in Schemen gezeigt Fig1.zeigt einen partiellen Längsschnitt des Wandlers.In the figures of the drawing, this inartial rudder converter is in Not to scale structure and its function shown in schemes Fig. 1 shows a partial longitudinal section of the transducer.
Fig.2.zeigt den Reversier-Stellmechanismus,unter Wirkung auf den einen Stellzapfen (34). Zapfen (26) ist ausgerückt.Fig.2. Shows the reversing adjustment mechanism, acting on one Adjusting pin (34). Pin (26) is disengaged.
Fig.3.zeigt ihn unter augenblicklicher Wirkung auf Zapfen (26).Fig. 3 shows it under instantaneous action on pin (26).
Zapfen (34) ist ausgerückt. Pin (34) is disengaged.
Fig.4.zeigt den Stelltopf mit Wälzlager anstelle von Gleitung.Fig. 4 shows the adjustable pot with roller bearings instead of sliding.
Fig.5 zeigt, wie man statt von der Abtriebseite auch von der Eintriebseite her die Stellbüchse über den Wandler sohieben kann, wenn die Bereitstellung einer festen Basis (35) das verlangt, wie z.B. bei Fig.6.FIG. 5 shows how one can also use the input side instead of the output side can sohieben forth the adjusting sleeve over the converter if the provision of a fixed base (35) that requires, e.g. in Fig. 6.
Fig.6.zeigt desintegrierte Anwendung von 2 Wandlern als Komponenten von zwei Radfelgen einer Hinter-Oder Vorderachse am Kraftfahrzeug, für Vor-und Rückwärtslauf und Inertialbremsung ohne Rückwärtsgangsohaltung.Fig. 6 shows the disintegrated application of 2 transducers as components of two wheel rims of a rear or front axle on the motor vehicle, for forward and reverse rotation and inertial braking without reverse gear hold.
Fig.7. zeigt deren integrierte Anwendung,wobei sie als Duplexeinheit den Platz des seitherigen Ausgleichsgetriebe eimlehmen, das sie sowohl bei Fig.6. wie bei Fig.7. erübrigen.Fig. 7. shows its integrated application, using it as a duplex unit take the place of the differential gear since then, which you can see in Fig. 6. as in Fig. 7. superfluous.
Fig.8.zeigt das Schema der Wandlerschaltung für degressives Nutzmoment naach Fig.10.Fig. 8 shows the diagram of the converter circuit for degressive useful torque according to Fig. 10.
Fig.9.zeigt es für progressives Nutzmoment nach Fig.11* Fig.10zeigt Wandlerkennlinien vom degressiven Typ aus Fig.8.Fig. 9 shows it for progressive useful torque according to Fig. 11 * Fig. 10 shows Converter characteristics of the degressive type from Fig. 8.
Fig.11. zeigt Wandlerkennlinien vom progressiven Typ nach Fig.9.Fig.11. shows converter characteristics of the progressive type according to Fig. 9.
Im Einzelnen sind die Bau-und Wirkungsweisen folgende: Fig.1.In detail, the construction and modes of operation are as follows: Fig.1.
Drei in bekannter Machart mit Versetzung 120 Grad um die Welle (4) gesteckte und von ihr um A-A gesohleuderte Kreiselbasenzahnräder (3) tragen in Gabeln Je ein um B-B anzutreibendes aus einer festen Treibkegelrolle (1a),einer Losradkegelrolle (2) und dem Kreiselkörper (1) bestehendes System.Die Basen bekommen zwecks Drehmomentengleichrichtung beim Rotieren um A-A durch Abwälzung ihrer Zähne am Festzahnkranz von Schild (19) @rehung um Gleichrich terachseE-E.Sie hat gleicht Drehzahl wie (4) .Die Zähne von (3) sind mit (3a) bezeichnet. Der Antrieb von (1,1a) erfolgt von radia gestellten Kegelfriktionsrädern 8 her,welohe im Kreiselkäfig (5) um E-E rotierbar mit Lagern 9 abgestützt Scheiben (10) und deren Reibstofftöpfe aus Jurid (11) antreiben um E-E, und auf deren Kegelreibfläche wäkzen sich unter Fliehdruck um A-A und dem Kreiselnebenmomentdruck von Mn2 reibend die Räder (1a) samt (1) um B-B ab. Die Übersetzung ist sehr groß ,was gewünscht ist.Three of the well-known design with an offset of 120 degrees around the shaft (4) The gyro base gears (3) that have been plugged in and have been thrown around A-A are carried in forks One for each B-B to be driven from a fixed drive cone roller (1a), a loose wheel cone roller (2) and the gyro body (1). The bases are given for the purpose of torque rectification when rotating around A-A by rolling your teeth on the fixed gear rim of shield (19) @Rotation around rectifier axis E-E. It has the same speed as (4). The teeth of (3) are denoted by (3a). The drive of (1,1a) is provided by radia Conical friction wheels 8, welohe in the rotary cage (5) rotatable around E-E with bearings 9 supported disks (10) and their friction pots from Jurid (11) drive around E-E, and on their conical friction surface roll under centrifugal pressure around A-A and the secondary torque pressure of the gyroscope from Mn2 rubbing the wheels (1a) including (1) around B-B. The translation is very large what is desired.
Diese MachSrt lässt es zu, daß bei gleichsinnig fortlaufender Welle (4) und (30a) der Kreiseldrehsinn um B-B und insofern auch der Nutzmomentdrehsinn von ML um N-N wählbar wird.This MachSrt allows that with a wave moving in the same direction (4) and (30a) the direction of rotation around B-B and thus also the direction of rotation of the useful torque becomes selectable from ML to N-N.
Das Kreiselkäfiglagerschild (5a) ist mit Lager (7) auf Ruderschild (19) um A-A rotierbar gestützt. Die Nabe von Käfig (5) ist auf Welle (4) verkeilt und wird um A-A mitgetrieben.The rotary cage bearing shield (5a) is on the rudder shield with bearing (7) (19) supported rotatably around A-A. The hub of the cage (5) is keyed to the shaft (4) and is driven to A-A.
Mit; Lager (16) ist (4) im Rudergehäuse (17) und mit Lager (20) im Gelläuselagerschild (19) um A-A rotierbar gestützt,Die Welle (4) hat vorne fest verkeilt das Zahn-oder Friktionskegelrad (21) und hinten das mit Lager (23) um A-A gegensinnig zu (4) rotierbar gestützte Losrad (22). Auf beide Räder wirkt bei (21) treibend und bei (22) stützend das Zahn-oder Friktions-Topfkegelrad (30b,30) unter hoher Übersetzung und bei relativ kleiner Drehzahl um N-N. Seine Welle (30a) ist Eintriebwelle und mit Lager (31) um N-N rotierbar im Abtriebgehäuse (18) abgestützt. Zugleich ist (30) mit Lager (29) zentriert und um N-N rotierbar auf Rudergehäusefuß (17a) gestützt. Antipodal zu dieser Zentrierung des Gehäuses (17) auf Aohse N-N ist Rudergehäuse (17) mit Zentrieransatz auf den Abtriebgehäuseboden (27) zentriert,welcher mit (18) versohraubt ist. Sodaß die Auskoppelachse N-N des Ruders (17) zweiseitig zur Abt riebwelle (28) bzw. zur Eintriebwelle (30a) gefluohtet wird, wobei häufig (28) entfällt und Gehäuse (18,27) Abtriebwelle wird,was bekannt ist.With; Bearing (16) is (4) in the rudder housing (17) and with bearing (20) in the Gelläusearlagerschild (19) rotatably supported around A-A, the shaft (4) is fixed at the front wedges the toothed or friction bevel gear (21) and at the back the one with bearing (23) around A-A in the opposite direction to (4) rotatably supported idler wheel (22). Acts on both wheels at (21) driving and at (22) supporting the tooth or friction cup bevel gear (30b, 30) below high gear ratio and at a relatively low speed around N-N. Its shaft (30a) is Input shaft and supported with bearing (31) rotatable around N-N in the output housing (18). At the same time (30) is centered with bearing (29) and rotatable around N-N on the rudder housing base (17a) based. Antipodal to this centering of the housing (17) on Aohse N-N the rudder housing (17) is centered with a centering attachment on the output housing base (27), which is screwed up with (18). So that the decoupling axis N-N of the rudder (17) is bilateral to the drive shaft (28) or to the input shaft (30a) is fluted, with frequent (28) is omitted and the housing (18, 27) becomes the output shaft, as is known.
Mit Zapfen (14), welche fest im Sohubflansoh (24) und im Sohubzylinder (13) sitzell, ist dieser Zylinder im Ruderschild (19) aohsial geführt. Mit Zapfen (15),welche fest im anderen Schubflansch (25) sitzen, ist Trommel (13) auf der anderen Seite auch im Rudergehäuse (17) achsial geführt.With pin (14), which is fixed in the Sohubflansoh (24) and in the Sohubylinder (13) seated, this cylinder is guided aohsially in the rudder blade (19). With tenons (15), which sit firmly in the other thrust flange (25), is drum (13) on the other Side also guided axially in the rudder housing (17).
Mit Schubzapfen(26,34),welche ge@ührt in Wandlergebäuse(1s) laufen, kann man mit Kräften Pl bzw. P2 die Flansche (25,24) und mit ihnen über Zapfen (15,14) die Trommel (13i achsial hin-oder herschieben und deren Reibbeläge (6) bzw. (12)won kegelseg.With thrust pins (26,34), which run guided in the converter housing (1s), the flanges (25,24) can be used with forces Pl or P2 and with them via pins (15,14) the drum (13i axially back or forth and its friction linings (6) or (12) won cone sail.
mentartiger Machart alternativ an die Kegelräder (8) unter Druck anlegen,sodaß sie angetrieben werden, im einen oder im anderen Drehsinn um E-E.ment-like design alternatively apply pressure to the bevel gears (8) so that they are driven, in one or the other sense of rotation around E-E.
Wenn- wie bei Fig .1. augenblicklich gezeigt ist,-sowohl bei (32) wie auch bei (33) ein Spalt ist, dann herrscht bei Drehzahl Null der Kreisel um E-E Leerlauf,wobei (30,30a,30b,4) im gleiohen Drehsinn weiter laufen kann. Wenn man im Betrmeb vom einen Kreiseldrehsinn auf den anderen sohaltet, dann tritt ein Bremsmoment an (18,27,28) als " Inertialbremsung" auf, Der Hub (ski) der Flansohen (24,25) bzw. der Trommel (13) braucht nur 10-15 mm sein,ebenso derjenige der Zapfen (26,34). Dadurch wird die Steuerung einfach, Uie Struktur des Wandlers ist unrnaßstäblich gezeigt. In der Praxis wird das Volumen und die Masse der Kreisel (1) relativ zum Wandlervolumen und -Gewicht so groß wie möglich gewählt. Denn auf großen Kreiseldurchmesser,Kreiselmasse und Kreiseldrehzahl kommt es hier an.If - as in Fig. 1. is shown at the moment, -both at (32) just as there is a gap in (33), then the gyro prevails at zero speed E-E idle, whereby (30,30a, 30b, 4) can continue to run in the same direction of rotation. if if you keep moving from one direction of rotation to the other, then you step inside Braking torque at (18,27,28) as "inertial braking", the hub (ski) of the flansohen (24,25) or the drum (13) only needs to be 10-15 mm, as does that of the pin (26.34). This makes the control easy, The structure of the transducer is shown inappropriately. In practice this is the volume and mass of the top (1) selected as large as possible relative to the transducer volume and weight. Because on large rotor diameter, rotor mass and rotor speed are important here.
Fig 2.Fig 2.
Das Bild zeigt verkleinert den Wandler der Fig.1. Von der Abtriebseite (28) her ist ein Stelltopf (36) aus Blech mit vorderer Sickung übergeschoben,wobei die Sicke die Aufgabe hat, jeweils einen der Stellzapfen (34) oder (26) von Fig einzudrücken und ihn bei Rotation von Abtriebwellengehäuse (18) um N-N gleiten zu lassen am Innenumfang der Sioke.Hier ist momentan die aus Fig.1. bekannte Kraft Pa dabei,den Zapfen (34) nieder zu halten und damit in Fig.1.mit Flansch (24) bzw. Zapfen (14) den Schubzylinder in Richtung P2 mit seinem Juridring (6) gegen das Kegelrad (8) zu drücken.The picture shows the converter of Fig. 1 reduced. From the output side (28) an adjusting pot (36) made of sheet metal with a front bead is pushed over, whereby the bead has the task of each one of the adjusting pins (34) or (26) of Fig and slide it to N-N when the output shaft housing (18) rotates leave on the inner circumference of the Sioke. Here is currently the one from Fig. 1. known force Pa while holding down the pin (34) and thus in Fig. 1 with the flange (24) or Pin (14) the thrust cylinder in direction P2 with its Jurid ring (6) against the Press the bevel gear (8).
IIinter der Sicke ist der andere Zapfen (26) im ausgefahrenen Zustand sichtbar ,was bedeutet, daß der Spalt (33) bei Fig. 1 eine Weite Null und der Spalt (32) seine maximale Weite hat.Behind the bead is the other pin (26) in the extended state visible, which means that the gap (33) in Fig. 1 has a width zero and the gap (32) has its maximum width.
Die Stellkraft F2 stützt sich gegen eine festa Basis ab, die symbolisch gezeigt und mit (35) bezeichnet ist. Es könnte z.B.The actuating force F2 is supported against a solid base, which is symbolic and is denoted by (35). It could e.g.
die Halterung eines Druckluft zylinders oder hydraulikzylinders sein ähnlich wie z.B. bei Gesamtskizze Fig.6. einer Kfz-Hinterachse. Auf die Büchse (36) wirkt ein aus Reibung der Kuppe von (34) auf der Sicke herrührendes kleines Drshmoment um N-N im Drehsinne von (18,28).be the holder of a compressed air cylinder or hydraulic cylinder similar to e.g. the overall sketch Fig. 6. a vehicle rear axle. On the rifle (36) there is a small torque resulting from the friction of the tip of (34) on the bead around N-N in the sense of rotation from (18,28).
Fig. 3.Fig. 3.
Dasselbe Bild wie bei Fig.2. zeigt hier die Büchse (36) mit Zugkraft F@,welche sich von Basis (35) her abstützt, um einen Hub (s2) nach rechts verschoben so, daß Zapfen (34) ausgerückt und Zapfen (26) von der Sicke eingedrückt ist, und zwar mit der Kraft P1 von Fig.1. Das bedeutet, daß in Fig.1.The same picture as in Fig.2. shows here the sleeve (36) with pulling force F @, which is supported by the base (35), shifted to the right by one stroke (s2) so that pin (34) is disengaged and pin (26) is pressed in by the bead, and with the force P1 of Fig. 1. This means that in Fig.1.
bei Spalt (32) Weite Null und der Spalt (33) seine maximale Weite hat, d.h. Rinder (8) sich an Reibring (12) abwälz@@,wodurch gegenüber Fig.2. der Drehsinn von Kreiseln (1) und dss um N-N auszukop@elnden Nutzmoments gewendet wurde.(s2) kann etwa 50 mm betragen,gegenüber (s1) von Fig.1. das nur 10- 15 mm ist.at gap (32) width zero and the gap (33) its maximum width has, i.e. cattle (8) roll on the friction ring (12), which, compared to Fig. 2. the Direction of rotation of gyroscopes (1) and that the useful torque was reversed to N-N. (S2) can be about 50 mm, compared to (s1) of Fig.1. that is only 10-15 mm.
Fig44.Fig44.
Um die Gleitreibung der Zapfen (26,34) an der Sicke von (36) und auf (36) übertragenen Momente um N-N zu mindern, wird das Siokenprofil hier auf die Innenseite eines Wälzlagerlaufringes (37) verlegt, welcher mit Büohse (36), in welcher der @@lzlageraussenring (38) festsitzt, in Richtungen F1 bzw. F2 mitgenommen wird,sodaß auf -(36) kaum ein Moment um N-N wirkt.To the sliding friction of the pin (26,34) on the bead of (36) and on (36) transmitted moments to reduce N-N, the Sioken profile is here on the Inside of a roller bearing race (37) laid, which with Büohse (36), in which the outer bearing ring (38) is stuck and is taken along in directions F1 or F2 so that on - (36) hardly a moment around N-N acts.
Fig.b.Fig.b.
Während bei Fig.2. bis 4. der Schubtopf (36) von der Abtriebseite (28) her über den Wandler (18) geschoben wird,kann er hier vom Eintrieb (30a) her aufgeschoben werden, wenn das die Bereitstellung einer festen Basis (35) zum Abstützen der Kräfte F1 bzw. F2 verlangt, wie z.B. bei Fig.6,wo an der Felgenaussenseite keine feste Basis erwartbar wäre.While in Fig.2. to 4. the thrust pot (36) from the output side (28) is pushed over the converter (18), it can be here from the input (30a) be postponed if that is the provision of a solid base (35) for support of the forces F1 or F2, as e.g. in Fig. 6, where none on the outside of the rim solid basis would be expected.
Fig. 6.Fig. 6.
Hier ist des integriert ein von zwei solchen Wandlern angetriebenes und gebremstes Kraftfahrzeughinterachssystem in Draufsioht zu sehen; desintegriert, weil im Gegensatz zum Integrierten der Fig.7. jederder beiden Felgen separat einen Wandler (18) an der Innenseite angefl@nscht ist, sodass ohne Abtriebwelle (28) das Umlaufgehäuse (18,27) Radantrieb wird,Die Kardanwelle (42) treibt im Kegeltrieb (41) ein einziges Tellerrad um N-N, das gleichsinnig über Wellen (30a/1 und 3oa/r) als Wandlereintriebwellen die beiden Einheiten um N-N treibt. Von innen wie bei Fig.5. werden mit 2 Schubbüchsen (36/1 und 36/r) die Zapfen (26,34) auf Vorwwärtslauf der Felgen oder auf Rückwä@t@slauf gesteuert, letzteres ohne Anwenden eines Getriebe-Rückwärtsganges und nur anhand zweier Ventile bzw. Druckknöpfe bzw. eines Pedals Rüoärtsschaltung bringt aus dem Vorwärtslauf zugleich die -wenn auch nur mit gewendetem Kardandrehsinn- aus Voranmeldungen bekannte-Inertial-Bremsung,wobei hier Wendung der Kardanwellendrehung entfällt. Die Schaltkräfte liefert ein pneum@tischer oder hydraulischer Doppelzylinder (39/1 bzw. 39/r) als F1,F2 und stützt sie als feste Basis in seiner mittleren Armatur (35) ab, die an einem Träger oder Bock des Fahrzeugs verschraubt ist.The integrated one is driven by two such converters and view braked vehicle rear axle system in top view; disintegrated, because in contrast to the integrated of Fig.7. each of the two rims separately one Converter (18) is flanged on the inside so that without an output shaft (28) the Revolving housing (18,27) wheel drive is, the cardan shaft (42) drives in the bevel gear (41) a single crown wheel around N-N, which runs in the same direction via shafts (30a / 1 and 3oa / r) as converter drive shafts drives the two units by N-N. From the inside as with Fig. 5. the pins (26,34) will run forward with 2 push sleeves (36/1 and 36 / r) the rims or controlled to reverse, the latter without using a gear reverse gear and only by means of two valves or push buttons or a pedal reverse switch brings from the forward run at the same time the - even if only with the direction of rotation of the cardan - Inertial braking known from previous registrations, with a reversal of the cardan shaft rotation here not applicable. The switching forces are supplied by a pneumatic or hydraulic double cylinder (39/1 or 39 / r) as F1, F2 and supports them as a solid base in its middle armature (35), which is screwed to a carrier or bracket of the vehicle.
Fig.7.Fig. 7.
Hier ist die Hinter-bzw. Vorderachse integriert gezeigt: die beiden Wandler (1J/l,18/rsind um N-N rotierbar in einem Gehäuse (43) rotierbar abgestützt und vom Kegeltrieb (41) her erfolgt mit Wellen (30a/1,30a/r) gleichsinnig der Eintrieb zu beiden Wandlern. Den Abtrieb liefern Stellen (28/l,98/r) gleiche sinnig aber unabhängig voneinander an die Felgen,die dann auch eine zusätzliche Friktionsbremse enthalten können;wenngleich sie auch hier wie bei Fig.6. inertiell bremsbar werden. Die integrierte Einheit ist mittig dort montiert wo bisher deer Auggleichtrieb war, den sie ebenso wie die beiden Desintegrierten der Fig.6. erübrigen.wird.Here is the back or Front axle shown integrated: the two Converters (1J / l, 18 / r are rotatably supported around N-N in a housing (43) and from the bevel gear (41) takes place in the same direction with waves (30a / 1.30a / r) the input to both converters. The same positions (28 / l, 98 / r) provide the output sensible but independently of each other on the rims, which then also have an additional Can contain friction brake; although they also here as in Fig. 6. inertial can be braked. The integrated unit is mounted in the middle where previously deer The same drive as the two disintegrated in Fig. 6. will be superfluous.
Fig.8.Fig. 8.
Der Wandlergehäuseumriss (18) ist strichpunktiert gezeigt und enthält eine Kreiselachse B-B bei augenblicklich zu A-A parallelem Zustand,bei ML=o,ferner eine Gleichrichterachse E-E und die Umlauftriebstegwelle (4) mit Kegelrad (21), welche sich bei diesem Wandler nicht nur um A-A sondern mit (18) auch um N-N dreht.Ferner ist der augenblicklich ausgerückte Schaltzapfen (34) und der augenblicklich eingedrückte Sohaltzapfen (26) angedeutet. Am Letzteren greifen Kräfte P1,F1 von fester Basis an. Eintrieb (30) erfährt Eintriebmoment Me und Winkelgeschwindigkeit+#@am bekannten einskizzierten Topfkegelrad hober Übersetzung.Um Welle (4) rotiert mit +##die Kreiselbase samt(5,19) Kreisel (1) und Antriebsrad (8) von Fig.1. Um E-E als Gleichrichterachse rotiert mit+#3 die Kreiselbase (3) samt Komponenten (l,la,2) und augenblicklich rotiert um E.E wie bei Rig.1.The transducer housing outline (18) is shown and includes in phantom a gyro axis B-B when the state is currently parallel to A-A, when ML = o, furthermore a rectifier axis E-E and the epicyclic drive shaft (4) with bevel gear (21), which in this converter not only revolves around A-A but also around N-N with (18). Furthermore is the switch pin (34) that is currently disengaged and the one that is currently pressed in Sohaltzapfen (26) indicated. Forces P1, F1 act on the latter on a solid basis at. Input (30) experiences input torque Me and angular velocity + # @ on the known Sketched pot bevel gear above translation. The gyro base rotates around the shaft (4) with + ## including (5, 19) gyro (1) and drive wheel (8) from Fig. 1. To E-E as a rectifier axis rotates with + # 3 the gyro base (3) including components (l, la, 2) and instantaneously rotates around E.E as with Rig.1.
auch Kegelrad (8) samt Topfscheibe ((lo,ll) mit + + . Ferner rotiert Kreisel (1,1a,) um Eigenaohse B-B.Das Wandlergehäuse (18,27) rotiert mit Welle (28) als Abtrieb mit + #6 6 um N-N.also bevel gear (8) including cup wheel ((lo, ll) with + +. Also rotates Gyro (1,1a,) around own axis B-B. The converter housing (18,27) rotates with the shaft (28) as output with + # 6 6 around N-N.
Die + Vorzeichen der Skalare Ml und Winkelgeschwindigkeiten #1 bis E@ kennzeichnen den Drehsinn gegenüber dem Schaltzustand vsn Fig.9. Es gilt als aus den Wandlertypen degressiver Kennlinien in diesem Schaltzustand als bekannt, daß und warum mit zunehmender Abtriebdrehung + #@ die Drehungen +#2 bis + #4 abnehmen, wie die Fig.10. zeigt. Es hängt damit zusammen, daß sich zunohmend Welle (4) zusammen und-mim gle@cher Winkelgeschwindigkeit+#6 mit Gehäuse (18) um N-N dreht;weil diese Drehung auch gleichsinnig mit der von (30) wird, nimmt Drehzahl von (21) ab.The + signs of the scalars Ml and angular velocities # 1 to E @ indicate the direction of rotation compared to the switching state vsn Fig. 9. It is considered from the converter types of degressive characteristics in this switching state as known, that and why with increasing output rotation + # @ the rotations + # 2 to + # 4 decrease, like Fig.10. shows. It is related to the fact that wave (4) is increasingly related and -mim the same angular velocity + # 6 with housing (18) rotates around N-N; because this If the rotation is in the same direction as that of (30), the speed of (21) decreases.
Dieser Schaltzustand wird deshalb als Degressiver angesprochen; denn mit zunehmendem + #1 nimmt die Abtrie@@@omentensumme ( + ML+ Me) ab,ähnlich wie das bei Wandlern ,di. noch nicht auf diese einfache :rt reversierbar wurden, aus Voranmeldungen bekannt wurde. Der Zustand Fig.8. definiert be eing.-drücktem Zapfen (28) und Ausger@cktem (34) ,daß Kegelrad (8) mit Kraft P1 und Nebenmoment +Mn1 an den Kegelreibflansch (12) von (13) angedrückt ist. Definitionsmäßig entsteht dadurch an (8) +#4, an (1) + #5 bei + #1 +#2 +#3 und demzufolge + ML als ein zu + Me gleichsinniges Moment.This switching state is therefore addressed as a degressive; because with increasing + # 1 the abtrie @@@ omentumsum (+ ML + Me) decreases, similar to that with converters, di. not yet on this simple: rt were reversible, out Advance registrations became known. The condition Fig.8. defined when the pin is pressed in (28) and Ausger @ cktem (34) that bevel gear (8) with force P1 and secondary torque + Mn1 the conical friction flange (12) of (13) is pressed on. By definition, this arises at (8) + # 4, at (1) + # 5 at + # 1 + # 2 + # 3 and consequently + ML as a synonym for + Me Moment.
Fig.9.Fig. 9.
In derselben Darstellungsweise wie bei Fig.8., aber bei aus gerücktem Zapfen (26) und Eingedrücktem (34) , wird hier definiert und ablesbar, daß aus positiven Werten +#1, +#2,+#3 durch Andrücken von (8) mit Kraft P2 und Nebenmoment -Mn1 an den Reibflansch (6) von (13) durch Wendung am Drehsinn von (8) auf - #4 auch ein - #5 entsteht und bei positiv bleibenden parametern +#@, +#2, +#3 und + Me negative Resultat -Ml und - #6 am Abtrieb auftreten. Das kommt daher, daß Sich bei gleichbleibendem + #3 und +#2 und gewendetem -#5 das Abtriebmoment wandet auf -ML und zusätzlich dazu wegen der zusammen mit (18) auftretenden und zur Drehung von (30b) gegenläufigen Rotation von (4) um N-N der Betrag + #2 bei gleiohbleibendem Vorzeichen zunehmende Tendenz bekommt,sodaß -bei unverändertem Drehsinn von +21 und Drehmoment + Me am Eintrieb-am Abtrieb die negative Differenz ( -ML + Me) als Moment ansteht, wobei der Skalar von Me immer kleiner als der von ML wird. Nur beim Anlauf wird #6 ganz kurz positiv Fig.10.In the same way of representation as in Fig. 8, but with extended Pin (26) and indented (34), is defined here and readable that from positive Values + # 1, + # 2, + # 3 by pressing (8) with force P2 and secondary torque -Mn1 Also insert the friction flange (6) from (13) by turning the direction of rotation from (8) to - # 4 - # 5 arises and with parameters remaining positive + # @, + # 2, + # 3 and + Me negative Result -Ml and - # 6 occur at the output. This is because of the constant + # 3 and + # 2 and turned - # 5 the output torque converts to -ML and additionally in addition because of the occurring together with (18) and counter-rotating to the rotation of (30b) Rotation of (4) by N-N the amount + # 2 increasing with the sign remaining the same There is a tendency so that -with unchanged direction of rotation of +21 and torque + Me am Input-at output the negative difference (-ML + Me) is present as a moment, whereby the scalar of Me becomes smaller and smaller than that of ML. # 6 only becomes whole when it starts up short positive Fig. 10.
Diese link@ Seite des Momentendiagramms ist dem Schaltzustand der Fig.8. vom Dgressiven Typ zugeordnet. Bei drei verschiedenen +#1 -Stationärwe@ten #11 <#12 <#13 und einem zugeordneten Verlauf von+Me am Eintrieb sind dann die drei Momenten -Kennlinien ( +Me+ML) als Kru@@e zwischen drei Fixpunkten der Me-Geraden und der Ordnate gespannt, und zwar im positiven Bereich von + #1 und von + ( Me+ML) ,nämlich Rechts. Wie bei Systemen der Voranmeldungen nehmen die Abtriebmomente mit zunehmender Abtriebdrehzahl ab.This link @ page of the moment diagram shows the switching status of the Fig. 8. assigned by the aggressive type. With three different + # 1 stationaries # 11 <# 12 <# 13 and an assigned curve of + Me at the input are then the three torque characteristics (+ Me + ML) as Kru @@ e between three fixed points of the Me lines and the ordnate stretched, namely in the positive range of + # 1 and of + (Me + ML), namely right. As with systems of advance registration, the output torques take place with increasing output speed.
ln fig.8. und 10. wird der Skalar +ML nie kleiner als Eiltriebnomentskalar Ne , welcher dem betreffenden #1 beivumessen ist.ln fig. 8. and 10. the scalar + ML is never smaller than rapid drive moment scalar No, which is assigned to the # 1 in question.
i"i.11.i "i.11.
Liese rechte Seite des Kennlinienlaufes ist dem Sohaltzustand der Fig.9. zugeordnet und hat progressiven Momentenverlauf,welcher auf Sejienverhalten tendiert, indem der Abtriebdrehsinn beim Durchgang der Kennlinien durch die Ordinate sich wondet.This right-hand side of the characteristic curve is the state of the Fig. 9. assigned and has progressive moment curve, which is based on Sejienbehavior tends to change the output direction of rotation when the characteristic curves pass through the ordinate wondens.
Links von ihr ist ein kleiner positiver Bereich von +#b darauf begründet,daß beim Anlauf kurze Zeit +Me einen größeren Skalar als -ML bekommt. Erst ab einer gewissen anfänglichen Kreiseldrehzahl -#5 wird -ML+ Me = 0 und das deuten die drei als Punkte markierten Durchgänge durch die negative Ordinatenlinie an,wo bei zugeordnet zu drei verschiedenen Eintriebsdrehungen wie ,#12,#13 @ie Durchgangspunkte bei #6 = 0 den Ausgleich zeigen.To the left of it is a small positive area of + # b based on the fact that at startup + Me gets a larger scalar than -ML for a short time. Only from one certain initial gyro speed - # 5 becomes -ML + Me = 0 and that is what the three interpret passes marked as dots through the negative ordinate line, where assigned at to three different input rotations like, # 12, # 13 @ie passage points at # 6 = 0 show the balance.
Rechts ist der qadratische Kennlinienlauf kennzeichnend und läßt hohe Abtriebmomente zu; diese Schaltung der Fig.9. eignet sich nicht allein zum bekannten Inertial-Bremsen aus der vollen Pahrt ohne Reversieren des Eintriebdrehsinnes,sondern auch für den Vorwärtsantrieb ;besonders dann, wenn Drehmomentenübersetzung unter spontaner Anpassung der Abtriebmomente an die Last erwartet wird. Wenn man das System Fig.9. z.B. mit einem Drehstrom-Asynchron-Motor mit oder ohne Schleifringe antreibt, so passt sich bei (18,28) [-Ml +M@] und - #6 bis herab zu sehr kleinen Abtriebdrehzahlwerten und bei sehr großen Momenten der Last an, ohne daß der Motor kippen oder durchbrennen kann;weil vorher die Drehzahl nachgibt. Diese Flexibilität erfolgt bei fast konstanter Dintriebdrehzahl, welche in steigender Phase ihre Energie bis zur Leistungsgrenze des Motors durch Erhöhung des aufgenommenen Stromes bezieht.On the right the square characteristic curve is characteristic and leaves high Output torques to; this circuit of Fig.9. is not only suitable for the known Inertial braking from the full range without reversing the input direction of rotation, but also for forward drive; especially when the torque ratio is below spontaneous adaptation of the output torques to the load is expected. If you have the system Fig. 9. e.g. drives with a three-phase asynchronous motor with or without slip rings, so with (18,28) [-Ml + M @] and - # 6 fits down to very low output speed values and at very high moments of the load without the motor tilting or burning out because the speed gives way beforehand. This flexibility occurs at almost constant Drive speed, which in increasing phase their energy up to the performance limit of the motor by increasing the current consumed.
Insofern kann mit einem solchen Wandler auch an allen Netzen ein Kurzschlußläuferantrieb bei höheren als seither zugelassenen Leistungen gearbeitet werden.In this respect, a squirrel cage drive can also be used on all networks with such a converter work at higher levels than those permitted since then.
Bei Fahrzeugantrieben kann zusätzlich das Gaspedal unter gleitciider Wahl von+1 den Regelbereich verbreitern, wobei mehr Gas ein höheres Moment und höhere Fahrgeschwindigkeit gibt, und der Motor nicht abgewürgt wird wenn man nur seltener bei Steigungen schaltet.In the case of vehicle drives, the accelerator pedal can also be slid under Choosing +1 to widen the control range, with more throttle a higher torque and higher Driving speed there, and the engine does not stall if you drive less often switches on inclines.
ßoi Anwenden auf Fahrzeugantrieb nach Fig.6. und 7. ist sinnvoll, daßmit Rücksicht darauf, daß in Schaltung nach Fig.9.und11. ßoi apply to vehicle drive according to Fig. 6. and 7. makes sense, that taking into account that in the circuit according to Fig. 9 and 11.
Im Mittelwert der Skalar von - nur etwa 50 % desjenigen von+#1 wird, zum Erzielen hoher Momente nad auch hoher Drehzahlen -ML bzw. - 6 entweder hinter dem Antriebsmotor oder hinter dem Getriebe eine Übersetzungstufe nachgebaut wird,um Drehzahl der Kardanwelle (42) zu steigern. Alternativ eröffnet sich die Möglichkeit , in Fig.6. und 7. die Zähne zahl des Eintriebkegelrades (41) wesentlich größer als diejenige des Rades (43) zu machen. Der Regelbereich des Momentes an den Rädern (49/l,49/r)bzw. den Felgen (40/1,40/r) und auch der Regelbereich der Fahrzeuggeschwindigkeit lässt sich dadurch ohne Gangsohalten mit dem Gaspedal noch breiter machen, sodaß mitunter auf Gangschaltung verzichtet werden kann; umsomehr als bei dieser Vortriebsschaltung dann ohne Gangschaltung dureh: fluidisches Umschalten nach Fig.8.und 10, Rückwärtsfahrt stellbar wird, ohne daß man den Drehsinn der Kardanwelle wendet. The mean value of the scalar of - is only about 50% of that of + # 1, to achieve high torques and high speeds -ML or -6 either behind the drive motor or behind the gearbox a translation stage is built to Increase the speed of the cardan shaft (42). Alternatively, there is the possibility , in Fig. 6. and 7. the number of teeth on the input bevel gear (41) is much larger than that of the wheel (43). The control range of the moment at the wheels (49 / l, 49 / r) or. the rims (40 / 1.40 / r) and also the control range of the vehicle speed can be made even wider with the accelerator without having to hold the gangso, so that gears can sometimes be dispensed with; even more so than with this propulsion circuit then without gear shift by: fluidic switching according to Fig. 8 and 10, backward travel is adjustable without turning the direction of rotation of the cardan shaft.
Litteratur (5.Strobel P 29 ol 612.4 " Aktives medienfreies Trägruder" Hauptanmeldung, Kreisel-Drehmomenten-Gleichrichter.Literature (5. Strobel P 29 ol 612.4 "Active media-free Trägruder" Main application, gyro torque rectifier.
P P 29 o5 952.7 Dito. Zusatzanmeldung betr. P P 29 o5 952.7 Ditto. Additional registration re.
Kreiselruder-Drehmomentwandler, Degressiver Typ. Gyro rudder torque converter, degressive type.
" p P 29 46 239.3 Dito. Zusatzanmeldung betr. "p P 29 46 239.3 Ditto. Additional registration re.
Ruder mit neuartiger Reversierung durch Umschalten des friktiven Kreiselantriebes ohne Reversieren der Eintriebwelle. Rudder with a new type of reversing by switching the frictional one Gyro drive without reversing the input shaft.
" P 30 13 543.4 Dito. Weitere Neuerung am ruder hit pneumat.Schaltung Leerseite "P 30 13 543.4 Ditto. Another innovation on the rudder hit pneumatic circuit Blank page
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