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Elektromagnetisches Umlaufräderwechselgetriebe. Es sind- von Elektrama@gneten
beeinflußte Umlaufräd'erwechselgetriebe allgemein bekannt. Auch sind rein mechanisch
wirkende Umlaufräderweehselgetriebe bekannt, bei denen in einem auf der Motorwelle
festsitzen.-den Schwungrade Umlaufräder gelagert sind, die mit auf der anzutreibenden
Welle lose sitzenden und .mit ihren Naben ineinandergeschobenen Sonnenrädern @dauernd
in. Ein, griff stehen.
Erfindungsgemäß werden nun, bei Getrieben
der erstgenannten Art die Elektromagnete so angeordnet, daß jedes Sonnenrads welches
mit je einen der im Schwungrade gelagerten Umlaufräder kämmt, unter der Wirkung
eines der Elektromagnete steht, von den ebensoviel als Sonnenräder vorhanden sind,
und die sämtlich an einer Seitenwand des Getriebekastens, mit dieser fest verbunden;
zu einer :in der senkrechten Ebene bündig oder annähernd bündig verlaufenden Ringgruppe
vereinigt sind. In derselben Weise bilden auch die mit den Naben der Sonnenräder
verbundenen Anker der Magnete eine in der Höhenebene vereinigte Ringgruppe. Mit
diesen beiden Ringgruppen wird der anzutreibenden Welle die jeweils bestimmte, von
der Motorwelle unterschiedliche Geschwindigkeit erteilt sowie der Rücklauf bewerkstelligt.
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Für die unmittelbare Geschwindigkeitsübertragung der Motorwelle auf
die anzutreibende ist noch ein besonderer Elektromagnet vorgesehen, der auf der
Scheibenplatte eines Sonnenrades befestigt ist und allein zur Herbeiführung einer
starren Verbindung dieses Sonnenrades mit dem benachbarten. Sonnenrade dient, wodurch
die mit diesen beiden in Eingriff stehenden, im Schwungrade gelagerten Umlaufräder
gesperrt werden. Wohl :ist eine solche Sperrung von Umlaufrädern für die unmittelbare
Kraftübertragung schon bekannt, aber sie ist nur bei Getrieben angewendet, deren
kegelförmige Umlaufräder .auf schrägen, zwischen der antreibenden und. der angetriebenen
Welle angeordneten Armen gelagert sind.
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Die neue Anordnung bietet den bekannten Ausführungen gegenüber mannigfache
Vorteile, von welchen diie folgenden besonders hervorzuheben sind: i. Für jede Geschwindigkeit
braucht man nur einen Elektromagneten an Stelle von zwei, woraus sich einerseits.
Stro@niersparnis und Abnutzungsverminderung,der in Berührung tretenden Teile und
anderseits die Möglichkeit ergibt, jedem Elektromagneten,die am besten passende
Abmessung mit Bezug auf das Widerstandsmoment zu geben.
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2. Der Getrietekasten kann eine kurze, gedrungene Bauart erhalten,
weil alle Magnete, mit Ausnahme des einzigen für die unmittelbare Übertragung, .in
einer einzigen Gruppe dicht an der Seitenwand des Kastens untergebracht sind.
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Die treibende Motorwelle i und die mit dieser in gleicher Achse liegende
angetriebene Welle 2 sind, wie üblich, mit allen Teilen .der Vorrichtung in einem
festen Gehäuse 3 unter-,gebracht.
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Auf die Welle i ist ein hohles, auf seinem inneren Ende von der Scheibenplatte
5 be grenztes Schwungrad 4 gekeilt, das parallel zur Welle i gelagerte und rings
um diese verteilte Achsen 6 aufnimmt. Auf dieser Achsen 6 sind Umlaufräder io 1i
12, i und 14 befestigt, die mit den Sonnenrädern 2o, 21, 22, 23 und 24 in Eingriff
stehen. Von den letzteren sind die ersten vier auf den gleichachsig ineinandergeschobenen,
und auf .der Welle 2 frei laufenden Hülsen 30, 34 32, 33 und das fünfte 24 auf einer
mit der Welle :2 unmittelbar fest verbundenen Platte 34 befestigt. Die Hülsen 30,
34 32, 33 sind zugleich die Träger von Scheibenplatten 40, 41, 42, 43, die mittels
elastischer Metallstücke 5o, 5i, 52, 53 eine Verbindung mit gleichachsigen Ringkränzen
6o, 6i, 62, 63 herstellen, die die Anker von Elektromagneten 70, 74 72, 73
bilden.
Diese Magnete sind auf .der Deckelseite des Gehäuses 3, in der senkrechten Ebene,
bündig oder annähernd bündig verlaufend, angeordnet. Außerdem ist noch ein von der
Scheibenplatte 41 und -dem Metallstück 5 i gehaltener Ringkranz 65 vorhanden, der
für einen auf die Scheibe 4o aufgebrachten Elektromagneten 75 als Anker dient.
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Der Strom wird durch die Stange 26, .den Kollektorring 27 und
den Leiter 28 dem Elektromagneten 75 zugeführt.
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Jeder der Elektromagnete 70, 74 72, 73
empfängt den Strom durch
eine ähnliche Anordnung, nämlich durch eine Anschlußstange 29 und den metallischen
Kontakt 36, der den Magnet 72 mittels des Leiters 37 speist. Die Stromrückführung
kann durch -die Masse oder ähnliche Leitungsteile stattfinden.
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Eine gegebenenfalls mit Regelungswiderstand versehene Schaltwalze
sendet den Strom in einen der Magnete.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Ausrückung. Wenn keiner
der Magnete erregt ist, so laufen die Hülsen 30, 34 32, 33 lose, die Umlaufräder
14 rollen. sich auf dem Sonnenrade 24 ab und die Welle 2 wird nicht mitgenommen.
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Erste Geschwindigkeit. Es wird Strom in den Elektromagneten
71 geführt, worauf der Anker 6 1 und damit auch die Hülse
31 und das Sonnenrad 21 fest angezogen werden. Die Umlaufräder i i rollen
sich auf dem Rade 2i ab, demzufolge der ganze Satz der Umlaufräder um die Achse
6 mitgedreht wird. Infolge des gleichzeitigen Eingriffs. der Räder 14,:24 entsteht
dadurch, @dlaß die Achsen 6 um die Welle i laufen, für die Welle 2 eine rückwärts
gehende Bewegung, und .da ferner das Rad i i ein wenig größer ist wie das Rad 14,
so wird sich die Welle 2 zwar in gleicher Richtung, aber mit verminderter Geschwindigkeit
wie die Welle i drehen.
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Zweite Geschwindigkeit. Man leitet den Strom in den Elektromagneten
72, so daß der
Anker 62, die Hülse 32 und Idas Planetenrad a2 angezogen
und festgestellt werden. Da die Umlaufräder i2 größeren Durchmesser haben als die
Räder i i, so werden sich die Wellen 6 mit geringerer Geschwindigkeit als -im vorhin
erwähnten Falle drehen. Die rückläufige Geschwindigkeitskomponente für die Welle
2 wird schwächer seiht, und :dia die Geschwindigkeitskomponente nach vorwärts infolge
Mitnah nie der Achsen 6 um die Welle i immer dieselbe ist, so ergibt sich für die
Welle 2 eine Bewegung in gleichem Drehsinne wie die der Welle i, aber mit größerer
Geschwindigkeit als vorher.
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Dritte Geschwindigkeit. Der Elektromagnet 73 wird mit Strom ;gespeist
und somit der Anker 63 angezogen; dieser wiederum hält die Hülse 33 und das Sonnenrad1
23 fest. Da :die Umlaufräder 13 größer sind als die Räder 12, so werden die Achsen
6 weniger schnell wie im vorhergehenden Beispiel um. die Achse i laufen. Die entsprechende
rückläufige Geschwindtigkeitskomponente wird) folglich noch. kleiner ausfallen und
die Welle :2 wird in der Richtung nach vorwärts, gegenüber :den beiden vorhin in
Betracht kommenden Fällen, mit noch mehr verminderter Geschwindigkeit mitb enommen.
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Unmittelbare Geschwindigkeitsübertragung. Man führt den Strom .durch
die :Stange26 hin.-durch in den Elektromagneten 75. Der Anker 65 wird angezogen,
und in :diesem Falle werden beide Hülsen 3a und 31 sowie die Sonnenräder 2o und
21 festgehalten. Da die Umlaufräder io und. ii auf einer Achse festsitzen, so kann
sich der ganze Rädersatz nicht mehr um dlie eigene Achse drehen, er bleibt fest
auf dem. Schwurgrade, und) das Umlaufrad 14 wirkt jetzt auf :das Rad 24 als einfacher
Mitnehmen. Die Welle 2 wird also durch unmitelbaren Eingriff mit :der Geschwindigkeit
der Hauptwelle i gedreht.
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Rückwärtslauf. Führt man dem Magneten 70 Strom zu, so zieht
.,er den Anker 6o an, wodurch die Hülse 30 und das. Sonnenrad; 2o festgehalten
werden. Das Rad io rollt uni das Rad 2o herum, die Achsen 6 machen ihre Drehung
um sich selbst in derselben Zeit, in der sie die geometrische Achse der Welle i
umlaufen. Da die Räder 14 größer sind als die Räder io, so fällt die durch die Mitnahme
der Achsen 6 um die Welle i entstehende Geschwindigkeitskomponente nach vorwärts
geringer aus al'is die aus der Drehung ,der Achsen 6 um ihre eigene Achse hervorgerufene
rückläufige Geschwindigkeitskomponente; die Folge davon ist, daß die Welle 2 sich
in umgekehrter Richtung mit entsprechend verminderter Geschwindigkeit drehen wird.
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Durch; Vermehrung oder Verringerung der auf j edle der Achsen 6 aufgebrachten
Umdaufrädler kann man die Zahl der Geschwindigkeiten nach; vorn oder rückwärts ändern.
In dem Falle, daß die Vorrichtung zum. Geschwindigkeitswechsel mit einem Riemen
arbeiten soll, kann man :das Schwungrad als Scheibe ausbilden, um die der Riemen
gelegt wird.
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Die elastischen Metallscherben 50, 51, 52, 53, die den Ankern eine
leichte Längsverschiebung gestatten, können durch andere demselben Zwecke,dienende
Mittel ersetzt sein, etwa durch starre Träger mit passend eingefügten Federn.
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Um einen sanften, stoßfreien Eingriff aufrechtzuerhälten, können,die
Zähne der Sonnen-und - Umlaufräder nach; einem schiwachen Winkel zu den Erzeugenden
der Zylindermäntel geschnitten sein: