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Zentrifugalgetriebe. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung
zur Kraftübertragung; welche gestattet, ,selbsttätig ein konstantes treibendes Kräftepaar
mit konstanter Winkelgeschwindigkeit in ein variables getriebenes Kräftepaar umzuwandeln,
dessen Winkelgeschwindigkeit nach der Stärke der Widerstandskräfte variabel ist.
Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die treibende Welle mit der getriebenen
Welle durch ein Planetengetriebe verbünden ist, das mit exzentrischen Massen versehen
ist, die durch die Wirkung der Zentrifugalkraft . auf die getriebene Welle Reaktionen
ausüben-, die zum Antrieb der getriebener. Welle benutzt werden.
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Verschiedene Ausführungsformen des Erfir:dungsgegenstandes sind schematisch
beispielsweise in der Zeichnung dargestellt; es zeigen Fig. i in Stirnansicht eine
schematische Darstellung der Vorrichtung, um die kinematischen Bewegungen zu zeigen,
Fig. 2 einen achsialen Schnitt durch diese Anordnung, Fig. 3 einen gleichen Schnitt
durch eine abgeänderte Anordnung, Fig. ¢ ein Ausführungsbeispiel der Anwendung des
Getriebes auf einen Kraftwagenantrieb; Fig. 5 im senkrechten Schnitt eine :andere
Ausführungsform, bei welcher die Planetenräder in einem mit der getriebenen Welle
verbundenen Gehäuse untergebracht sind, Fig. 6 einen Schnitt durch eine der Ausführungsform
nach Fig.5 entsprechende Ausführungsform, wobei aber` die Widerstände unmittelbar
auf das Gehäuse i selbst- wirken, Fig. 7 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform
mit einem Schwungrad auf der Achse des Planetenrades, Fig.8 eine Ausführungsform
.der Vorrichtung mit einem Schwungrad und einer Kupplung in Anwendung auf einen
Kraftwagen, Fig. 9 und io Diagramme, Fig. i i eine Ausführungsform mit seinem Schwutrgrad
auf der getriebenen Welle und zwei in entgegengesetztem Sinne wirkenden Antriebswählern,
Fig. 12 eine Anordnung entsprechend Fig. z i mit einer Umkehrvorrichtung für die
negativen Antriebe, Fig. 13 in schematischer Darstellung eine Anordnung der exzentrischen
Masse, gleitend in einer Kurvenbahn, Fig. 1¢ einen Schnitt nach 1q.-14 in Fig. 13,
Fig. 15 eine Ausführungsform mit elastischer Anordnung der exzentrischen Masse,
welche eine tangentiale und achsiale Verschiebung der Masse gestattet, Fig. 16,
17, 18 verschiedene Ausführungsformen mit mehreren Gruppen von zu je zwei und zwei
vereinigten Massen. Fig: ig einen Schnitt nach Fig. 17 mit eine.; doppelten Umkehrvorrichtung,
Fig.2o, 21 und 22 die zu den Fig. 16, 17 und 18 gehörenden Diagramme..
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Auf die Antriebswelle ist ein Zahnrad b aufgesetzt (mit Innenverzahnung
bei den Beispielen der Fig. 1, 2 und ¢, mit Außenverzahnung
beispielsweise
in Fig. 3), welches mit einem Zahnrad c in Eingriff steht, das lose auf einer Achse
d aufgesetzt ist. Diese Achse wird von einem Kurbelarm e getragen, der am Ende der
getriebenen Welle f befestigt ist. Mit dem Zahnrad c fest verbunden ist eine Masse
g, deren Schwerpunkt einen Abstand 1i von der Achse d besitzt. Andei#seits -ist
auf der getriebenen Welle f ein Antriebswähler i angeordnet,- welcher die Welle
daran verhindert, in einer der beiden Drehrichtungen sich zu drehen. Dieser Antriebswähler
wird durch eine Klinken= oder besser Rollenkupplung gebildet und sein Drehsinn kann
umgekehrt wer= den, so daß er die Drehung der Wellen in der einen oder anderen Richtung
gestattet. Er kann auch ausgekuppelt werden; derart, daß er keiner der Drehrichtungen
Widerstand entgegensetzt. Der Antriebswähler kann außerdem eine beliebige Stellung
einnehmen, sei es auf der getriebenen Welle, sei es auf den Kurbelzapfen der Planetenräder,
Man kann außerdem eine der Massen gleiche Anzahl von Antriebswählern verwenden,
um den Raumbedarf zu verringern.
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.Es sei 2 die Drehgeschwindigkeit der treibenden Welle a und R der
Halbmesser des Rades b; ferner sei y die Länge des Kurbelarms e und w die
Drehgeschwindigkeit der getriebenen Welle; ferner soll y' den Halbmesser des Zahnrades
c und w'seine Drehgeschwindigkeit bedeuten; dann wird diese Geschwindigkeit ui in-
jedem Augenblick durch die Halbmesser R r' und die Geschwindigkeiten 2 und w bestimmt
werden. Besonders wird, wenn 'man nur die Geschwindigkeiten der gleichen Richtung
für die treibende und getriebene -Welle berücksichtigt, diese Ge= schwindigkeit
ihren. Höchst-,vert für w - o erreichen; sie wiird gleich Null sein für w = 2.
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Im Normalfall ist die Masse g durch eine bestimmte Zentrifugalkraft
festgehalten, deren Komponenten einerseits auf die Achse d des Kurbelarms und anderseits
auf den Zahnkranz b einwirken.
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. Die Projektiön dieser Kraft auf eine. Achse, die bei e senkrecht
zu den Achsen a, f ist, erfährt eine periodische sinusoidale Veränderung.
Die positiven Reaktionen auf der Achse d werden auf die Welle f übertragen durch
die -Vermittlung des Kurbelarms e, während die negativen Reaktionen dank dem Antriebswähler
durch `das- Maschinengestell aufgenommen werden, ohne Arbeit zu leisten, weil keine
Verschiebung des Angriffspunkts der Reaktion stattfindet.
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Es ergibt sich aus der dynamischen Berechnung, daß die so auf die
Welle f übertragene Kraft die von dem Motor bei großer Leistung entwickelte Kraft
ist.
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Nenn man annimmt, daß die Welle f abgebremst werde, so ist die zum
Drehen der Masse nötige Arbeit gleich Null, weil die durch die Massen erzeugte Kraft
sich nicht nach ihrer Achse verschiebt. Diese Periode entspricht der Auskupplung.
Die Welle f kann abgebremst -werden, entweder durch eine Bremse oder durch zwei
in entgegengesetztem Sinn wirkende Antriebswähler.
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Nimmt man an, daß die Welle f durch ein mittleres Widerstandskräftepaar
festgehalten wird, so ist die Arbeit gleich Null, aber das erzeugte Kräftepaar erreicht
seinen Höchstwert.
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Wenn w - 2 wird, d. h. in dem Fall, daß die Geschwindigkeit der getriebenen
Welle gleich der Geschwindigkeit der treibenden Welle ist (unmittelbarer Antrieb),
so dreht sich das Zahnrad c nicht um sich selbst. Die Masse g stellt sich in der
-Weise ein, daß das Kräftepaar an dem Zahnkranz gleich dem treibenden. Kräftepaar
ist, während das Widerstandskräftepaar-ebenfalls gleich dem treibenden Kräftepaar
ist. Die dazwischenliegenden Antriebsbedingungen sind Kombinationen dieser beiden
Bedingungen, die Leistung, die stets sehr hoch ist, weil eine kleine Anzahl von
wirkenden Teilen verwendet wird, und weil die Kraft unmittelbar auf den Kurbelzapfen
ausgeübt wird, steigert sich bis zu der des unmittelbaren. Angriffs.
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Es findet also ein Festhalten des Getriebes stets dann statt, wenn
das Widerstandskräftepaar gleich dem treibenden Kräftepaar ist: Beim Anlassen, wo
der Motor leer läuft, kann das Kräftepaar so groß sein zvie man es will; dies ist
eine Frage der Winkelgeschwindigkeit des Halbmessers itnd der Masse. Man kann eine
Anzahl von Paaren exzentrischer Massen symmetrisch zu den Achsen a, f anordnen,
so daß alle Reaktionen in den durch diese Achsen gehenden Ebenen ins Gleichgewicht
gebracht werden.
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Um einen Rückwärtsgang zu. erreichen, genügt es, die Drehrichtung
des Antriebswählers umzukehren, wodurch die Drehung der Welle f ihre Richtung umkehrt.
In diesem Fall sind die Kräftepaare sehr groß, weil die Werte von w und 2 verschiedene
Vorzeichen haben und die Geschwindigkeiten der Welle f verringert sind.
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Diese Vorrichtung gestattet auch die Bremsung au dem Motor. Wenn man
annimmt, daß man bei dem Gleichgewichtszustand des Apparats w -. 2 die treibende
Leistung herabsetzt, so. bremst- die Vorrichtung den Motor in der bei den bekannten
Bremsvorrichtungen üblichen Weise. Wenn unter diesen Umständen man den Antriebswähler
umkehrt, nimmt die Welle f eine Drehung in umgekehrter Richtung an, die desto schneller
ist, je schneller -der Motor sich dreht. Man -kann auf diese
Weise
mit der Antriebskraft des Motors bremsen.
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In Fig. q. ist im Schnitt eine Anwendungsform der neuen Vorrichtung
auf den Antrieb eines Kraftwagens gezeigt; a ist die treibende Welle, b . ein Zahnkranz
im Innern des :Schwungrades bl befestigt, c das Zahnrädchen eines Planetengetriebes,.
mit dem die Mässe g starr verbunden ist; e ist der Kurbelarm, der an dem Ende der
Übertragungswelle f befestigt ist, i ist der Antriebswähler. Die Wirkung dieser
Vorrichtung ist genau die gleiche wie die oben, beschriebene.
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In den oben stehenden Ausführungen würde vorausgesetzt, daß die Vorrichtung
in einem Medium von zu vernachlässigendem Widerstand sich bewege; hierbei kommt
nur die Zentrifugalkraft. zur Wirkung. - Anders verhält es sich `aber, wenn die
Vorrichtung in einem Medium untergetaucht ist, das einen gewissen Widerstand bietet,
beispielsweise einer Flüssigkeit; in diesem Fall verbinden sich Reaktionen, welche
von dem durch die Flüssigkeit der Bewegung der Massen entgegengestellten Widerstand
kommen, mit den Reaktionen, die von der Zentrifugalkraft herrühren. Mit,einer Flüssigkeit
von genügender Viskosität kann man selbst auf den Antriebswähler verzichten. Man
kann überdies in diesem Fall für eine bestimmte gegebene Formel des antreibenden
Kräftepaares eine beliebige Formel für das Widerstandskräftepaar als Funktion der
relativen Drehgeschwindigkeiten erhalten.
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Die oben beschriebene Vorrichtung kann in allen : Fällen verwendet
werden, wo eine variable Kraft gebraucht wird, die sich in weiten Grenzen ändert,
und welche von einem Motor abgenommen wird, der einen Normalgang. besitzt (Verbrennungsmotoren,
Turbinen, Dämpfmaschinen usw. und ebenso ein menschlicher Motor).
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Die Vorrichtung kann auf alle Fördervorrichtungen angewendet werden
sowie Kraftwagen, Lokomotiven, Fahrrädern USW., landwirtschaftliche Maschinen,
Hebemaschinen, Seilbahnen u. a.; auf Werkzeugmaschinen, welche eine variable Kraft
erfordern und auf den Antrieb von Wellen, an welche Werkzeugmaschinen angeschlossen
sind, die unregelmäßig arbeiten usw.
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Die Vorrichtung bietet außerdem eine Sicherheitskupplung, welche eine
selbsttätige Auskupplung bewirkt in allen Fällen, wenn das Widerstandskräftepaar
das treibende Kräftepaar um einen gewissen _Betrag übersteigt.
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Statt auf Kurbelarmen angeordnet zu sein, können die Planetenräder.
in einem Gehäuse untergebracht sein, welches entweder mit der getriebenen Welle
starr verbunden sein -oder selbst unmittelbar die Widerstandskräfte aufnehmen kann.
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In Fig. 5 zeigt a die treibende Welle, welche am Ende ein Zahnrad
b trägt, das mit den die' spmmetrisch -um die Achse der Vorrichtung angeordneten
exzentrischen Massen g treibenden Planetenrädern c in - Eingriff steht. Die Achsen
d der Planetenräder sind mittels Kugellager d- in einem Gehäuse L gelagert, welches
die Rolle des Kurbelarms der vorbeschriebeneii Ausführungsform spielt. Das Gehäuse,
das mit der getriebenen Wellef starr verbunden ist, trägt den Läufer il des Antriebswählers,
degseh feststehender Teil i= an dem Maschinengestell befestigt ist. Die Wirkungsweise
der Vorrichtung ist die gleiche wie bei den früher beschriebenen Ausführungsformen.
Die Bewegungen des Gehäuses 1, die in der positiven oder arbeitsleistenden Richtung
stattfinden, werden auf die getriebene Welle übertragen, während die. negativen
Bewegungen durch den öder die Antriebswähler- verhindert werden, die zwischen dem
Gehäuse und -dem Maschinengestell angeordnet: sind.
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Fig.6 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher die
Bewegung des Gehäuses unmittelbar ohne Einfügung einer getriebenen Welle ausgenutzt
wird. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um ein Kraftwagenrad, dessen Radreifen
k auf dem Gehäuse 1 selbst befestigt ist, welches ohne irgendwelche Zwischengetriebe
wirkt. Die gleichen Bezugszeichen 'bezeichnen die gleichen Teile wie bei dem früheren
Ausführungsbeispiel. Der umkehrbare Antriebswähler besitzt einen Teil in, der mit
dem Rad starr verbunden ist, beispielsweise mit der Bremstrommel 11, während
der andere Teil i2 mit dem Wagenuntere-estell verbunden ist: Es ist klar, daß die
gleiche Vorrichtung nichtnur bei Kraftwagenrädern, sondern-auch bei Fahrrädern angewendet
werden kann: in diesem Fall ist die treibende Welle durch das Kettenrad ersetzt,
welches- das mit den Planetenrädern in Eingriff stehende Zahnrad antr.eibt. Diese
Vorrichtung läßt sich ebenso in Verbindung mit Eiseribahurädern sowie mit Zahnradbahnen
u. dgl. verwenden.
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Bisher ist die Wirkung der exzentrischen Masse g, welche sich mit
der Welle des Planetenrades c bewegt, nur bei ihrer fortschreitenden Bewegung -
um die Hauptdrehungsachse a, f betrachtet worden. Die analytische Untersuchun--
der Schwingungserscheinungen infolge der Wirkung dieser Masse zeigt, daß das negative
Kräftepaar für einen gewisssen Wert der Drehgeschwindigkeit der zetriebenen Welle
um die Achse f gleich Null wird. Anderseits ist 'festgestellt worden, daß, wenn
man ein auf die Achse des Planetenrades
aüfgekeiltes Schwungrad
(Fig. 7) hinzufügt, man den Wert der Geschwindigkeit herabsetzen kann, für welche
das negative Kräftepaar gleich Null wird. Die Wirkung dieses Schwungrades ist die,
die :Änderungen der Winkelgeschwindigkeit des Planetenrades zu verringern, indem
es Energie aufspeichert, sobald diese Winkelgeschwindigkeit zu steigen beginnt,
um sie wieder abzugeben, sobald sie anfängt geringer zu werden. Das Schwungrad verringert
somit die Änderungen des Kräftepaares, ohne den Wert des mittleren resultierenden
Kräftepaares herabzusetzen. Die Gegenwart dieses Schwungrades gestattet also einerseits,
den Höchstausschlag der übertragenen Schwingungskräftepaare jenseits des absoluten
unmittelbaren Eingriffs zu verringern und anderseits den Wert der Geschwindigkeit
herabzusetzen, bei welcher der- Antriebswähler aufhört zu wirken (die Geschwindigkeit,
für welche das negative Kräftepaar gleich Null wird), um.den unmittelbaren schwingenden
Eingriff in der größtmöglichen Zeit zu gestatten.
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Dank der Hinzufügung des Schwungrades na, wenn das Gewicht
dieses Schwungrades genügend ist, kann das Anlassen allein durch den Bewegungsbeitrag
dieses Schwungrads bewirkt werden, wobei von einer Geschwindigkeit vom Werte Null
ausgegangen wird, um schnell zu einer ziemlich hohen Durchschnittsgesebn indigkeit
zu gelangen. Dies führt dazu, den Antriebswähler in gewissen besonderen Fällen so
zu benutzen., daß man ihn durch ein Schwungrad verdoppelt, durch welchen Zuwachs
an sich das Anlassen ermöglicht wird.
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Eines der Mittel, um dieses Anlassen zu erleichtern, besteht darin,
daß man, nachdem man das oder die Schwungräder auf ihre Höchstgeschwindigkeit gebracht
hat, indem man den Motor auf seine Normalleistung bringt (bei einem Kraftfahrzeug
beispielsweise), die Bewegung von der getriebenen Welle auf die Zwischenwelle des
Apparats überträgt, welche dann in unmittelbarere Eingriff wirkt und sich so des
fraglichen Teils der Bewegung des Schwungrades bedient, um die Geschwindigkeit des
Wagens von Null auf einen Wert P zu bringen, bei welchem die Vorrichtung ohne Antriebswähler
arbeiten kann. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit des Planetengetriebes' von
der Geschwindigkeit, welche dem unmittelbaren Eingriff entspricht, auf die der Geschwindigkeit
V entsprechende gebracht. Um dieses Ergebnis zu erzielen, ist es natürlich notwendig,
eine Kupplung zwischen die Übertragungswelle der Zentrifugalübertragungsvorrichtung
und die getriebene Welle einzuschalten.
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Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Fig. 8 dargestellt, wo die
gleichen -Bezugszeichen die gleichen Maschinenteile bezeichnen wie bei dem vorigen
Ausführungsbeispiel. n ist die Kupplungsvorrichtung, die zwischen das Gehäuse 1,
das die Rolle der Zwischenwelle spielt, und die Übertragungswelle o eingeschaltet
ist, Bei dieser Ausführungsform sind die Massen g aus einem Stück mit den Schwungrädern
m ausgebildet.
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Das die Planetenräder tragende Organ kann mit der getriebenen Welle
so verbünden. sein, daß sie sie durch eine elastische Verbindung (Schrauben- oder
Spiralfeder, Blattfeder o. dgl.) mitnimmt. Der Zweck dieser .elastischen Verbindung
_ ist, in der gewünschten Drehrichtung eine augenblickliche Bewegung der beweglichen
Massen zu bewirken, die genügend rasch ist, um alle noch so geringen Schwingungen
nutzbar zu machen, gleichgültig, welches die mitzunehmende Masse ist, wobei die
Reaktion des elastischen Organs sofort die Übertragung -der Bewegung auf die schwere
Masse regelt. Wenn man einen Wellenzug von genügender Länge anordnet, können diese
Wellen so berechnet werden, daß sie eine genügende Torsion liefern, um die gewünschte
elastische Wirkung zu erzielen. Das elastische Organ kann gleichfalls auf dem Gehäuse
verwendet werden, wenn man die -Kraft an dem Gehäuse abnimmt, indem man zwischen
das Gehäuse und das die Arbeit nutzbar machende Organ elastische Verbindungen einschaltet,
welche eine relative Winkelbewegung gestatten. Es kann auch vorteilhaft sein, elastische
Verbindungen oberhalb oder unterhalb der Transmission zu verwenden, nacH-dein festgestellt
ist, daß die Formel der Kräftepaare sich auf die Schwingungen, ihre Dauer, ihren
Ausschlag und die oberhalb und unterhalb angeordneten Massen sowie die Massen der
Planetenräder gründet.
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Es ist erkannt worden, däß diese Übertragung umkehrbar ist: man -kann
also die treibende Welle als getriebene Welle und umgekehrt benutzen, wie dies bereits
-früher im Zusammenhang mit der Abbremsung des Wagens am Motor besprochen worden
ist. Hieraus er-L-ibf sich die Möglichkeit, diese elastischen Organe da zu verwenden,
wo die besondre Aufgabe ihr Vorhandensein notwendig macht.
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Andersgits 'kann das Übersetzungsverhalteis: der Planetenräder zu
den treibenden oder getriebenen Rädern sehr.vergrößert werden, weil man sehr kurze
Antriebe verwendet. Es ist deshalb notwendig, in gewissen Fällen Gruppen von inneren
oder äußeren Planetenrädern anzuordnen, welche vielfache Kombinationen und hohe
Schwingungsbeträge gestatten.
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Bei dem früheren Ausführungsbeispiel ist die Anordnung eines Antriebswählers.
und
einer elastischen Verbindung zum Zweck der Summierung der positiven
durch .die Zentrifugalkraft auf das Getriebe übertragenen Impulse vorgesehen.
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Wenn man die Kräftepaare C als Funktionen der Drehwinkel a des Planetenrades
und infolgedessen der mit ihr aus einem Stück bestehenden exzentrischen Masse.betrachtet,
so erhält man für diese Kräftepaare eine periodische Funktion, welche in Fig. g
dargestellt ist. Das mittlere übertragene Kräftepaar Cm
ist derart, daß die
Fläche 2 r C,"- - 1/2 der Oberfläche der Gleichgewichtslinie beträgt.
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Die elastische Verbindung hat zum Zweck, die möglichst schnelle Vollendung
der Halbperiode o - 7r.
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Vorausgesetzt, man ließe diese elastische Verbindung weg-und setzte
auf die getriebene Welle f (F ig. i i) ein Schwungrad p mit einem Trägheitsmoment
I, so würde die Dämpfung der negativen Reaktion von 7r nach 2 ?r auf das Schwungrad
übertragen, bevor der Antriebswähler i zur Wirkung kommen könnte, und zwar infolge
der elastischen Deformationen des Maschinengestells.
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Um diesen Übelstand zu beseitigen und um sicher zu sein, daß keinerlei
negativer Antrieb auf das Schwungrad p übertragen werde, genügt es, zwischen das
Schwungrad und den Antriebswähler i einen zweiten Antriebswähler q einzuschalten,
der in .entgegengesetzter Richtung wirkt wie der erste (Fig. i i).
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die folgende: Bei einem positiven
Antrieb dreht sich die Welle f im: Sinne des Pfeiles x, wobei der
zweite Antriebswähler q seinen äußeren Zahnkranz gleichfalls im Sinne des Pfeiles
x mitnimmt und der Antrieb sich dem Schwungrad p mitteilt. Bei einem negativen Antrieb
wird die Welle f im entgegengesetzten Sinne des Pfeiles x durch den ersten Antriebswähler
i festgehalten; der zweite Antriebswähler q läßt im Gegenteil seinen äußeren Zahnkranz
frei, um seine mit der des Schwungrades einheitliche Bewegung fortzusetzen. Dieser
zweite Wähler summiert also die positiven Antriebe.
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- Es kann@auch ein Interesse vorliegen, den Wert der übertragenen
mittleren Kräftepaare zu erhöhen. Man kann zu diesem Zweck die beiden Antriebswähler
derart kombinieren, daß die negativen Antriebe umgekehrt werden. Eine derartige
Vorrichtung ist in Fig. 12,
dargestellt, wo der äußere Zahnkranz des Antriebswählers
i durch einen Satz von Kegelrädern r mit einem auf die Welle f äufgekeilten
Zahnrad s verbunden ist. Bei einer Drehung der Welle im Sinne des Pfeiles x (für
einen positiven Antrieb), nimmt der erste Antriebswähler i nicht die Zahnräder mit
und alles spielt sich wie weiter oben geschildert ab. 4ei einem negativen Antrieb
nimmt der in Richtung des Pfeiles y sich drehende Antriebswähler i seinen äußeren
Zahnkranz und durch Vermittlung des Zahnrades die Welle f im Sinne des Pfeiles x
mit, weil in diesem Augenblick der zweite Antriebswähler q nicht mehr seinen äußeren
Zahnkranz mitnimmt. Das Schwungrad p summiert also die positiven und negativen Antriebe
und das übertragene mittlere Kräftepaar ist das in Fig. io dargestellte.
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Es ist in allen Fällen möglich, wenn man." mehr fortschreitende Wirkungen
haben will, elastische Verbindungen an geeigneten Stellen einzuschalten, wie dies
-bei. den vorhergehenden Ausführungsbeispielen gezeigt wurde.
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j Eins- der Mittel, um die selbsttätige Aus-Wahl oder die Gleichrichtung
der Antriebe zu verwirklichen, ebenso wie die gewünschte Progressivität, kann darin
bestehen, die exzentrischen Massen in der entsprechend berechne-; ten Gleitbahn
festzulegen, derart, daß die Massen nicht in einem konstanten Abstande von der Achse
des Planetenrades verbleiben, wobei sie gleichfalls ihre Winkelstellung zu dem Planetenrad
verändern können. Eine Ausführungsform dieser Art ist in Fig. 13,
1d. dargestellt,
wo die exzentrische Masse g in einer Nut t einer Kurvenscheibe
u verschiebbar ist. Der mittlere Teil der Scheibe u kann I mit dem Planetenrad
durch beliebige Mittel verbunden sein. Man führt auf diese Weise eine neue Funktion
f (t) willkürlich ein, i welche gestattet; die Formeln der Kräftepaare um
ein bedeutendes Maß zu verändern. Anstatt auf dem relativen Weg des Planetenrades
und der Masse zu wirken, kann man auf die Bewegung der normalen und tangentiellen
Komponenten einwirken und demgemäß beispielsweise eine Masse g im Gleichgewicht
zwischen zwei achsial wirkende j Federn v anordnen, wobei das Ganze eine tangentielle
Bewegung zurücklegen kann: Eine solche Anordnung ist für die Kräftepaare des Anlassens
günstig. Diese Anordnung ist in Fig. 15 dargestellt, wo t1 einen relativen Weg darstellt,
dervon der Masse g bei einem Umlauf des Planetenrades unter gegebenen Bedingungen
zurückgelegt wird.
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Bei einer Umkehrvorrichtung ist es analog j den Vorgängen bei elektrischen
Strömen oder bei mehrzylindrigen Motoren zulässig, Summierungen der Antriebe zu
erhalten und infolgedessen das -durch Verwendung von besolideren Massengruppen übertragene
Kräftepaar zu regeln. Diese Massengruppen sind paarweise zu zwei und zwei äu£gekeilt,
beispielsweise zwei Gruppen von zwei Massen, die im Winkel von go° oder drei Gruppen
von je zwei Massen, die im Winkel von i2o° zueinander
befestigt
sind: In diesem Fall ist es unbedingt nötig, die negativen und positiven Antriebe
der Massengruppen von je zwei getrennt zu summieren, und zwar mittels ebensovieler
Umkelhrvorrichtungen als Gruppen von je zwei Massen vorhanden sind. Dies.kommt alles
in allem darauf hinaus, auf die gleiche Zwischenwelle eine gewisse -Anzahl von Zentrifugaltransmissionen
nebeneinander anzuordnen, welche gleichgerichtet getrennt wirken, die gleiche Periode
besitzen und Phasendifferenzen von go°, i2o° usw. je nach der Anordnung der Massen
aufweisen. Man kann außerdem verschiedene Frequenzen verwenden, indem man Planetenräder
von verschiedenem Halbmesser verwendet. Man kann auf diese Weise die ganze Reihe
von schwingenden Antrieben erhalten, welche nunmehr einfache Einzelelemente werden,
welche die Erzielung von zusammengesetzten Funktionen auf der resultierenden Welle
gestatten.
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Die Erfindung kann angewendet werden auf ia-Gruppen zu je zwei oder
mehr Massen und gestattet, die folgenden Kombinationen zit verwirklichen i. Zweiphasensystem:
zwei Massen zu 18o°, deren Anordnung schematisch in Fig. 16 gezeigt ist.
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2. Vierphasensystem: zwei Gruppen zu je zwei Massen, die ersten beiden
zu r8oa, die beiden anderen zu 9o°' gegenüber den ersten, schematisch dargestellt
in Fig. 17.
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3. Sechsphasensystem: drei Gruppen zu je zwei Massen zu i8o°, wobei
die Gruppe von zwei Massen gegeneinander um i2o° versetzt sind (vgl. Fig. 18), woraus
sich ergibt, daß die Zahl der Phasen immer gerade ist, wodurch ein vollständiges
Gleichgewicht der paarweise angeordneten Massen erreicht wird.
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Es soll nunmehr eine vierphasige Gruppe beschrieben werden, um die
besondere Anordnung der Planetenräder, der Massen, der Arme oder der beweglichen
Gehäuse, der Wellen und der doppelten Umkehrvorrichtung zu kennzeichnen.
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Fig. 17 zeigt schematisch. die besondere Anordnung dieser Vorrichtung.
Die beiden Massen g1; g1 der ersten Gruppe- sind starr verbunden mit den Planetenrädern
cl, cl, welche durch einen Arm oder ein bewegliches Gehäuse e1 verbunden sind.
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Die beiden Massen g2, g' der .zweiten Gruppe sind starr verbunden
mit den Planetenrädern c2, c2, die durch einen Arm (oder ein Gehäuse) e2 verbunden
sind. Diese Arme oder Gehäuse müssen eine Relativbewegung. zueinander haben, derart,
daß jede Gruppe ihre eigenen Impulse der getriebenen Hauptwelle übermitteln kann.
Zu diesem Zweck entspricht der Arm e1 einer mittleren Welle f1 und der Arm e` einer
Hohl`velle f?, die. sich konzentrisch zu der ersten Welle bewegt. Die Planetenräder
greifen alle- mit dem gleichen Zahnkranz b auf der treibenden Welle
a
ein.
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Fig. ig zeigt einen schematischen Schnitt nach ig-ig in Fig. 17 und
stellt die symmetrische Verteilung der Massen sowie der Planetenräder ebenso wie
die Anordnung der doppelten Umkehrvorrichtungen dar. Die der mittleren Welle f entsprechende
Umkehrvorrichtung ist identisch der früher beschriebenen. Die gleichen Bezugszeichen
mit dem Index i zeigen die gleichen Teile. Um diese Umkehrvorrichtung - ist eine
zweite Umkehrvorrichtung angeordnet, welche der äußeren Hohlwelle f` entspricht.
Diese Umkehrvorrichtung besitzt ebenfalls zwei Antriebswähler i2, u2, welche wie
im. vorhergehenden Fall angeordnet sind. Der positive Antrieb ist durch rechts gerichtete
Zahnungen w und durch den Antriebswähler i2 .übertragen, der negative Antrieb mittels
eines Satzes von Differentialrädern v2, die zu den. ersten konzentrisch angeordnet
sind und durch den Antriebswähler q`.
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Die gemeinsame getriebene Hauptwelle f erhält also die positiven und
negativen Antriebe der beiden Massengruppen, welche sich, wie das Diagramm in Fig.
2o zeigt, summieren; bei dies- em Diagramm zeigt die stark ausgezogene obere Kurve
die resultierende Summierung der- Antriebe während- einer Periode auf der Hauptwelle.
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Fig. 21 zeigt das entsprechende Diagramm für zwei Massen und- Fig.22
das entsprechende Diagramm für sechs Massen.