DE3706754A1

DE3706754A1 - Cybernetic and combinational aspects of planetary mechanisms as a basis for infinitely variable frictional speed/torque variation

Info

Publication number: DE3706754A1
Application number: DE19873706754
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kleff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-05
Filing date: 1987-03-03
Publication date: 1988-09-15

Abstract

The specification is the result of years of tests and research work on three-shaft planetary mechanisms. The results of the research have shown that not all the possible gear selection options and their cybernetic and combinational functioning are yet known. The specification first of all illustrates and describes the four possible basic selection options in three-shaft planetary mechanisms. They form the basis for the functional comparisons and functional sequences and the torque calculation required. From the various functional sequences, it can be seen that only three-shaft planetary mechanisms of shift groups 1, 2 and 3 are split-torque arrangements. Three-shaft planetary mechanisms of shift group 4 are lever systems which make possible infinite variation of the system support and this can be proved functionally, mathematically and physically. The specification thus represents a set of instructions for the construction of frictional infinitely variable variable-speed transmissions including the specific torque calculation. As a foundational invention, the specification opens up entirely new possibilities for the construction of mechanisms, not only in technical terms but also and especially in economic terms.

Description

Der Zweck der Ausarbeitung ist darin begründet, eine Grundlage für die Konstruktion von stufenlosen, kraftschlüssigen Regelgetrieben, mit einem Regelbereich von 0 : 1 bis 1 : 1, zu schaffen.The purpose of the elaboration is to provide a basis for the Construction of stepless, non-positive control gears, with a control range of 0: 1 to 1: 1.

Bisher wird dieses Problem nur unzureichend mit Hilfe von Stufenge trieben, Keilriemengetrieben und Hydrostatikgetrieben unzureichend und mit großen Übertragungsverlusten bewältigt.So far, this problem has been inadequate with the help of graded gears drives, V-belt drives and hydrostatic drives are insufficient and coped with large transmission losses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Getriebe herzustellen, die eine verlustarme Drehzahl-Drehmomentregelung mit einem großen Regel bereich ermöglichen.The invention has for its object to manufacture gearboxes a low-loss speed-torque control with a big rule enable area.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung eines neuen Verfahrens kybernetischer und kombinatorischer Art ermöglicht, die zu einer stufenlosen, kraft schlüssigen Drehzahl-Drehmomentregelung führt.This task is made more cybernetic by the invention of a new method and combinatorial style that leads to a stepless, powerful conclusive speed-torque control leads.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß die Regelge triebe eine verlustarme Anpassung zwischen Antriebsmotor und Maschine, Fahrzeug und anderweitige Verbraucher herstellen können. Der volkswirtschaftliche Vorteil ist die Energieeinsparung von ca. 15% sowie die Emissionsverringerung. Der Vorteil wird nicht durch eine teure, komplizierte Technik erkauft, sondern Technik bleibt überschaubar, robust und kostengünstig. The advantage achieved with the invention is that the Regelge drive a low-loss adjustment between drive motor and machine, Can manufacture vehicle and other consumers. The economic advantage is the energy saving of approx. 15% as well as reducing emissions. The advantage is not an expensive, complicated technology bought, but technology remains manageable, robust and inexpensive.

foreword

Die nachfolgende Ausarbeitung soll einige noch offene Fragen bezüglich der Funktion von Dreiwellen-Umlaufgetrieben beantworten.The following elaboration is intended to address some unanswered questions answer the function of three-shaft planetary gearboxes.

1. Are three-shaft epicyclic gearboxes and their switching options and functions fully known and researched?
2. Is the well-known calculation basis for all three-wave circulation gearbox applicable, or is the calculation basis of one specific function?
3. Offers a new, as yet unknown three-shaft epicyclic gear scarf new technical perspectives for transmission engineering?

introduction

Grundsätzlich bestehen Dreiwellen-Umlaufgetriebe aus zwei zusammenge schalteten Getriebesystemen, ganz gleich, wieviel Zahnräder dafür eingesetzt werden.Basically, three-shaft epicyclic gears consist of two together switched gear systems, no matter how many gears used for it will.

Werden die zwei Systeme eines Umlaufgetriebes mittels eines gemeinsamen Stegs zusammengeschaltet, hat man vier Schaltungsmöglichkeiten. Die vier Schal tungsmöglichkeiten müssen als die vier Grundschaltungen betrachtet werden, ganz unabhängig davon, wie und ob stirnverzahnte oder innenverzahnte Zahn räder eingesetzt werden.Are the two systems of an epicyclic gearbox by means of a common web interconnected, you have four switching options. The four scarf Possible options must be considered as the four basic circuits regardless of how and whether spur or internally toothed wheels are used.

Die Einteilung der Dreiwellen-Umlaufgetriebe in vier Schaltgruppen ist un bedingt erforderlich, um die Funktionsunterschiede der Umlaufgetriebe dar zustellen. The division of the three-shaft epicyclic gear into four groups is un conditionally necessary to show the functional differences of the epicyclic gear deliver.

Entsprechend der vorgenannten Funktionsunterschiede, ist auch der Ansatz für die Berechnung der Dreiwellen-Umlaufgetriebe jeweils von der Getriebe schaltung abhängig und weiter dadurch, welcher Bewegungsablauf an den Pla netenzahnrädern gegeben ist.The approach is also in accordance with the aforementioned functional differences for the calculation of the three-shaft epicyclic gearbox from the gearbox circuit dependent and further by which movement sequence on the pla net gears is given.

Nach dem bisherigen Wissensstand werden die Dreiwellen-Umlaufgetriebe nur in zwei Schaltgruppen eingeteilt. Darauf ist auch der angewandte Berechnungs ansatz für die Berechnung abgestimmt. Der gleiche Berechnungsansatz kann aber bei der Berechnung von Dreiwellen-Umlaufgetrieben der Schaltgruppe 4 nicht eingesetzt werden, weil an den Planetenzahnrädern ein anderer Be wegungsablauf und somit eine völlig andere Funktion des Dreiwellen-Umlauf getriebes vorhanden ist.To the best of our knowledge, the three-shaft epicyclic gearboxes are only available in divided into two groups. This is also the calculation used Approach for the calculation coordinated. The same calculation approach can but when calculating three-shaft epicyclic gearboxes of group 4 not be used because another Be on the planet gears motion sequence and thus a completely different function of the three-shaft circulation gear is present.

Auch die Annahme, daß alle Dreiwellen-Umlaufgetriebe Leistungsverzweigungen sind, beruht auf einem Irrtum. Nur Dreiwellen-Umlaufgetriebe der Schalt gruppe 1, 2 und 3 sind Leistungsverzweigungen. Bei Dreiwellen-Umlaufgetrie ben der Schaltgruppe 4 kann man an dem Steg keine Leistung entnehmen, sofern das Übertragungsverhältnis in dem Bereich zwischen 1 : 1 bis 1 : 2 liegt. Aber gerade die bisher noch unbekannten Funktionen von Dreiwellen-Umlauf getrieben der Schaltgruppe 4 eröffnen dem Getriebebau völlig neue Perspek tiven. Die nachfolgenden Betrachtungen und Überlegungen beweisen, daß es durchaus möglich ist, kraftschlüssige Regelgetriebe mit einer sehr geringen Verlustleistung zu konstruieren. Also the assumption that all three-shaft epicyclic power split are based on an error. Only three-shaft epicyclic gearbox groups 1, 2 and 3 are power branches. With three-shaft planetary gear ben the switching group 4, you can see no power on the bridge, provided the transmission ratio is in the range between 1: 1 to 1: 2. But precisely the previously unknown functions of three-shaft circulation Driven by shift group 4, gearbox construction opens up completely new perspectives tives. The following considerations and considerations prove that it it is quite possible to use friction-locked variable speed gearboxes with a very low level Construct power loss.

Wenn man zwei Getriebesysteme mittels eines gemeinsamen Stegs zu einem Umlaufgetriebe zusammenschaltet, ergeben sich vier Schaltungsmöglichkeiten. Die vier Schaltungsmöglichkeiten müssen als die vier Grundschaltungen be trachtet werden, ganz unabhängig davon, ob man stirnverzahnte oder innenverzahnte Zahnräder dafür einsetzt.If you combine two transmission systems into one using a common web Orbital gears interconnected, there are four switching options. The four circuit options must be as the four basic circuits regardless of whether you have spur gears or uses internally toothed gears for this.

Bei einem Dreiwellen-Umlaufgetriebe ist es daher auch unerheblich, wieviel Zahnräder eingesetzt werden, es sind nur vier Grundschaltungen möglich.With a three-shaft epicyclic gearbox, it is therefore irrelevant how much Gears are used, only four basic circuits are possible.

Zur besseren Übersicht kann man die Verhältnisse eines Dreiwellen-Getriebe systems mit einem Dreileiterstromkreis der Elektrotechnik vergleichen, die Kraftschlüsse innerhalb eines Getriebesystems verhalten sich ähnlich wie die Ströme in einem Stromkreis.For a better overview you can see the conditions of a three-shaft gear systems with a three-wire electrical circuit that Force locks within a transmission system behave similarly the currents in a circuit.

Circuit 1, Fig. 1a

Die Spannungen der Stromquellen haben die gleiche Richtung, die gleich großen Ströme wirken entgegengesetzt und werden somit kompensiert, der Gesamt strom im Mittelleiter ist gleich Null.The voltages of the current sources have the same direction, the same size Currents counteract and are thus compensated for, the total current in the center conductor is zero.

Circuit 2, Fig. 2a

Die Spannungen der Stromquellen sind entgegengesetzt gerichtet, die Ströme im Mittelleiter haben die gleiche Richtung und müssen daher addiert werden.The voltages of the current sources are directed in opposite directions, the currents in the center conductor have the same direction and must therefore be added.

Circuit 3, Fig. 3a

Die Spannungen der Stromquellen sind entgegengesetzt gerichtet, die Ströme im Mittelleiter haben die gleiche Richtung und müssen daher addiert werden.The voltages of the current sources are directed in the opposite direction Currents in the central conductor have the same direction and therefore have to be added will.

Circuit 4, Fig. 4a

Die Spannungen der Stromquellen haben die gleiche Richtung, die gleich großen Ströme im Mittelleiter wirken entgegengesetzt und werden somit kompensiert, der Gesamtstrom im Mittelleiter ist gleich Null. The voltages of the current sources have the same direction, the same large currents in the center conductor act in opposition and are thus compensated, the total current in the center conductor is zero.

Irrtümlich hat man bisher vorausgesetzt, daß Dreiwellen-Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 2 und 3 sowie Dreiwellen-Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 1 und 4 funktionsgleich sind und somit eine Einteilung in zwei Schalt gruppen ausreicht. Weitgehend funktionsgleich sind aber nur Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 2 und 3, sie können nach der gleichen Formel berechnet werden. Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 1 und 4 sind nur bei einem Über tragungsverhältnis 1 : 1 weitgehend funktionsgleich. Bei anderen Über tragungsverhältnissen haben Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 4 eine völlig andere Funktion, daher ist gegenüber Umlaufgetrieben der Schaltgruppe 1 auch ein anderer Berechnungsansatz erforderlich.So far it has been erroneously assumed that three-shaft epicyclic gearbox groupsets 2 and 3 and three-shaft epicyclic gearboxes of the groupset 1 and 4 have the same function and are therefore divided into two circuits groups is sufficient. Only planetary gearboxes are largely functionally the same switching groups 2 and 3, they can be calculated using the same formula will. Epicyclic gearboxes of shift groups 1 and 4 are only in the case of an over transmission ratio 1: 1 largely functionally the same. With others about gear ratios have epicyclic gear group 4 a completely another function, therefore, compared to epicyclic gearboxes, group 1 another calculation approach is also required.

Die Berechnungsgrundlage für Dreiwellen-Umlaufgetriebe beruht auf drei Faktoren:The calculation basis for three-shaft epicyclic gearboxes is based on three Factors:

1. The torque equilibrium condition, sum of all moments equal Zero.
2. The stationary transmission ratio from the transmission input shaft to the transmission output shaft is equal to Z.
3. The circuit-related direction of rotation of the transmission output shaft.

Ist das Eingangsmoment M 1 gegeben, so kann man das Ausgangsmoment M 3 und das Stegmoment Ms mittels der vorgenannten Faktoren errechnen. M 3 = M 1 · Z. If the input torque M 1 is given, the output torque M 3 and the web torque Ms can be calculated using the aforementioned factors. M 3 = M 1 · Z.

Bei Umlaufgetrieben der Schaltgruppe 1 ist die Drehrichtung der Ausgangs welle gleich der Drehrichtung der Eingangswelle, das Stegmoment Ms = M 1 - M 3.In the case of epicyclic gears in group 1, the direction of rotation of the output shaft is the same as the direction of rotation of the input shaft, the land torque Ms = M 1 - M 3.

Ist das Ausgangsmoment M 3 kleiner als das Eingangsmoment M 1, muß die Dreh richtung des Stegs gleich der Antriebsrichtung sein. Wenn das Ausgangsmo ment M 3 größer als das Eingangsmoment ist, muß der Steg entgegen der Antriebs richtung drehen.If the output torque M 3 is less than the input torque M 1, the direction of rotation of the web must be the same as the drive direction. If the output torque M 3 is greater than the input torque, the web must turn in the opposite direction to the drive.

Bei Umlaufgetrieben, die in die Schaltgruppen 2 und 3 einzuordnen sind, er folgt innerhalb des Getriebes eine schaltungsbedingte Drehrichtungsänderung, so daß die Drehrichtung der Getriebeausgangswelle entgegengesetzt zur Dreh richtung der Getriebeeingangswelle ist.
Das Stegmoment Ms = M 1 + M 3.
Die Drehrichtung des Stegs ist stets gleich der Eingangsdrehrichtung.In epicyclic gears, which are to be classified in groups 2 and 3, it follows a circuit-related change in direction of rotation within the transmission, so that the direction of rotation of the transmission output shaft is opposite to the direction of rotation of the transmission input shaft.
The web moment Ms = M 1 + M 3.
The direction of rotation of the web is always the same as the direction of entry.

Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 4 nehmen eine Sonderstellung ein, innerhalb des Getriebes erfolgt eine zweimalige Drehrichtungsänderung, so daß die Dreh richtung der Ausgangswelle gleich der Drehrichtung der Eingangswelle ist. Orbital gears of group 4 have a special position within the gearbox is changed twice, so that the rotation direction of the output shaft is equal to the direction of rotation of the input shaft.

Dadurch erscheinen Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 4 vordergründig funktions gleich mit Umlaufgetrieben der Schaltgruppe 1. Betrachtet man aber den schaltungsbedingten möglichen Bewegungsablauf der Planetenzahnräder, so ist zu erkennen, daß Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 4, gegenüber Umlaufgetrie ben der Schaltgruppen 1, 2 und 3, eine völlig andere sehr interessante Funk tion haben. Anhand eines Funktionsvergleichs wird auch ersichtlich, daß für die Berechnung von Umlaufgetrieben der Schaltgruppe 4 ein anderer Berechnungs ansatz, als bei Umlaufgetrieben der Schaltgruppe 1, erforderlich ist.As a result, epicyclic gearboxes of group 4 appear to be functional same with epicyclic gearboxes of gear group 1. But consider the circuit-related possible sequence of movements of the planetary gears, so is to recognize that epicyclic gear group 4, compared to epicyclic gear ben of switch groups 1, 2 and 3, a completely different very interesting radio tion. A comparison of functions also shows that for the calculation of epicyclic gears of group 4 another calculation approach than is necessary for planetary gearboxes of group 1.

Eine differenzierte Betrachtung der vier Dreiwellen-Umlaufgetriebeschaltungen soll als Beweisführung dienen. Die Darstellung der einzelnen Getriebeschal tungen ist jeweils möglichst einfach gehalten, damit eine gute und schnelle Übersicht gewährleistet ist.A differentiated view of the four three-shaft epicyclic gearshifts is intended to serve as evidence. The representation of the individual gear scarf is kept as simple as possible so that it is good and quick Overview is guaranteed.

Fig. 1, circuit 1

Die Hohlwellen des Stegs (S) sind drehbar in zwei feststehenden Lagern ge lagert. In der ersten Hohlwelle des Stegs (S) ist die Welle (1) und in der zweiten Hohlwelle die Welle (3) drehbar gelagert. Starr auf der Welle (1) ist das Sonnenrad (1) sowie die Seiltrommel (1) und auf der Welle (3) das Sonnenrad (3) sowie die Seiltrommel (3) befestigt. Die Planetenzahnräder (2) und (2′) sind auf einer Hohlwelle befestigt, die auf der Stegwelle drehbar gelagert ist. Miteinander im Eingriff sind das Sonnenrad (1) und das Plane tenrad (2), das Sonnenrad (3) und das Planetenrad (2′). An den Seiltrommeln ist jeweils ein Gewicht von 1 kp mittels eines aufgespulten Seils befestigt.The hollow shafts of the web ( S ) are rotatably supported in two fixed bearings. The shaft ( 1 ) is rotatably mounted in the first hollow shaft of the web ( S ) and the shaft ( 3 ) in the second hollow shaft. Rigidly on the shaft (1), the sun gear (1) and the cable drum (1) and mounted on the shaft (3) the sun gear (3) and the cable drum (3). The planet gears ( 2 ) and ( 2 ' ) are attached to a hollow shaft which is rotatably mounted on the web shaft. The sun gear ( 1 ) and the planet gear ( 2 ), the sun gear ( 3 ) and the planet gear ( 2 ' ) are in engagement with one another. A weight of 1 kp is attached to each of the rope drums by means of a spooled rope.

Der Radius der Seiltrommeln rse = 3 cm.
Der Radius der Zahnräder r1 = 1,5 cm, r2 = 1,5 cm, r2′ = 1,5 cm, r3 = 1,5 cm.
Der Radius des Stegs (S) rs = 3 cm.The radius of the rope drums rse = 3 cm.
The radius of the gears r 1 = 1.5 cm, r 2 = 1.5 cm, r 2 ′ = 1.5 cm, r 3 = 1.5 cm.
The radius of the web ( S ) rs = 3 cm.

Die Drehrichtung der Getriebeausgangswelle ist gleich der Drehrichtung der Getriebeeingangswelle.The direction of rotation of the transmission output shaft is the same as the direction of rotation of the Transmission input shaft.

M 1= rse · G = 3 cm · 1 kp = 3 cm kp M 3= M 1 · Z = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp Ms= M 1 - M 3 = 3 cm kp - 3 cm kp = 0. M 1 = rse · G = 3 cm x 1 kp = 3 cm kp M 3 = M 1 · Z = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 3 cm kp = 0 .

Die wirksamen Drehmomente an dem Steg (S) sind gleich groß und entgegen gesetzt gerichtet und werden somit vollständig kompensiert. An dem Steg (S) ist keine Energieentnahme möglich, und bei einer Energieübertragung von der Welle (1) zur Welle (2) kein Stützmoment erforderlich. Die Energieüber tragung kann auf zwei Wegen erfolgen, einmal, indem das gesamte Getriebe wie eine starre Welle dreht und zum anderen, der Steg (S) bleibt in seiner Ruhelage, die Energie wird durch die drehenden Zahnräder übertragen.The effective torques on the web ( S ) are of the same size and oppositely directed and are thus fully compensated. No energy can be drawn from the web ( S ), and no support torque is required when transferring energy from the shaft ( 1 ) to the shaft ( 2 ). The energy transfer can take place in two ways, first by turning the entire gearbox like a rigid shaft and secondly, the web ( S ) remains in its rest position, the energy is transferred by the rotating gearwheels.

Fig. 2, circuit 1

Der Aufbau des Getriebes ist wie bei der Fig. 1, jedoch ist jetzt die Getriebeausgangswelle (3) festgestellt undThe structure of the transmission is as in FIG. 1, however, the transmission output shaft ( 3 ) is now determined and

der Radius des Planetenzahnrads (2) r2 = 2 cm;
der Radius des Sonnenrads (3) r1 = 1 cm.the radius of the planet gear ( 2 ) r 2 = 2 cm;
the radius of the sun gear ( 3 ) r 1 = 1 cm.

M 1= 3 cm kp M 3= M 1 · 2 = 3 cm kp · 2 = 6 cm kp Ms= M 1 - M 3 = 3 cm kp - 6 cm kp = - 3 cm kp. M 1 = 3 cm kp M 3 = M 1 · 2 = 3 cm kp · 2 = 6 cm kp Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 6 cm kp = - 3 cm kp.

In diesem Fall ist an dem Steg (S) ein Drehmoment von -3 cm kp vorhanden, das bedeutet, die Drehrichtung des Stegs (S) muß entgegengesetzt zur Antriebs richtung sein. Das wirksame äußere Drehmoment an dem Steg (S) ist gleich 3 cm kp.In this case, there is a torque of -3 cm kp on the web ( S ), which means that the direction of rotation of the web ( S ) must be opposite to the drive direction. The effective external torque on the web ( S ) is equal to 3 cm kp.

Fig. 3, circuit 1

Der Aufbau des Getriebes ist wie bei der Fig. 1, die Getriebeausgangs welle ist wie bei der Fig. 2 festgestellt,The construction of the transmission is as in FIG. 1, the transmission output shaft is as in FIG. 2,

der Radius des Planetenzahnrads (2) jetzt r2 = 1 cm;
der Radius des Sonnenrads (1) r1 = 2 cm.the radius of the planet gear ( 2 ) now r 2 = 1 cm;
the radius of the sun gear ( 1 ) r 1 = 2 cm.

M 1= 3 cm kp M 3= M 1 · Z = 3 cm kp · 0,5 = 1,5 cm kp Ms= M 1 - M 3 = 3 cm kp - 1,5 cm kp = 1,5 cm kp. M 1 = 3 cm kp M 3 = M 1Z = 3 cm kp0.5 = 1.5 cm kp Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 1.5 cm kp = 1.5 cm kp .

Im Vergleich zu dem Getriebe, Fig. 2, ist an dem Steg (S) ein Drehmoment von +1,5 cm kp vorhanden, das bedeutet, die Drehrichtung des Stegs (S) ist gleich der Antriebsrichtung.In comparison to the transmission, Fig. 2, a torque of +1.5 cm kp is present on the web ( S ), which means that the direction of rotation of the web ( S ) is equal to the drive direction.

Der Vergleich der Getriebe, Fig. 2 und Fig. 3, zeigt aber auch, daß durch eine Änderung der Zahnradgrößen eine Drehrichtungsänderung an dem Steg (S) vorhanden ist.The comparison of the gears, Fig. 2 and Fig. 3, but also shows that a change in the direction of rotation of the web ( S ) is due to a change in gear sizes.

Wenn eine Drehrichtungsänderung an dem Steg (S), ohne den Einsatz eines Umlenkrades, möglich ist, muß das Getriebesystem ein Kniehebelsystem sein.If it is possible to change the direction of rotation on the web ( S ) without using a deflection wheel, the gear system must be a toggle lever system.

Fig. 4, circuit 1

Auch bei dem Getriebe, Fig. 4, ist der Aufbau wie bei dem Getriebe, Fig. 1, die Zahnradgrößen der Zahnräder (2′) und (3) stellen jedoch einen Extremfall dar.Also in the transmission, Fig. 4, the structure is the same as in the transmission, Fig. 1, the gear sizes of the gears ( 2 ' ) and ( 3 ) represent an extreme case.

Der Radius des Planetenzahnrads (2′) ist gleich 3 cm.
Der Radius des Sonnenrads (3) gleich 0 cm.The radius of the planet gear ( 2 ' ) is equal to 3 cm.
The radius of the sun gear ( 3 ) is 0 cm.

Das Sonnenrad (3) besteht somit aus einer Spitze an der Ausgangswelle (3), die in einer Zahnlücke des Planetenzahnrads eingreift, das nun eine Kipp hebelbewegung ausführen kann. Zur Ausgangswelle (3) kann keine Energie über tragen werden, sie dient nur als Stützpunkt für das Planetenzahnrad (3). Das Übertragungsverhältnis Z ist gleich 0.The sun gear ( 3 ) thus consists of a tip on the output shaft ( 3 ) which engages in a tooth space of the planet gear, which can now perform a rocker arm movement. No energy can be transferred to the output shaft ( 3 ), it only serves as a base for the planet gear ( 3 ). The transmission ratio Z is 0.

M 3= M 1 · Z = 3 cm kp · 0 = 0 Ms= M 1 - M 3 = 3 cm kp - 0 cm kp = 3 cm kp. M 3 = M 1Z = 3 cm kp0 = 0 Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 0 cm kp = 3 cm kp.

Das wirksame Moment an dem Steg (S) ist gleich dem Eingangsmoment 3 cm kp, die Drehrichtung des Stegs (S) gleich der Eingangsdrehrichtung.The effective moment on the web (S) is equal to the input torque cm 3 kp, the rotation direction of the web (S) equal to the input rotation.

Die Beispiele, Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen, das Eingangsmoment M 1 ist in jedem Fall direkt an dem Steg (S) in voller Größe wirksam, weil der Steg (S) als Stützpunkt für die Planetenzahnräder dient. Ist die Getriebeausgangs welle (3) festgestellt, wird das Eingangsmoment M 1 über den zweiten Weg, der Dreh- bzw. der Abrollbewegung der Zahnräder, in der Abhängigkeit von dem Übertragungsverhältnis ebenfalls an dem Steg (S) wirksam. Die Größe des zweiten wirksamen Moments an dem Steg (S) ist gleich der Größe des erfor derlichen Stützmoments an der Getriebeausgangswelle (3). The examples, Fig. 1, 2, 3 and 4 show, the input torque M 1 is effective in any case directly on the web ( S ) in full size because the web ( S ) serves as a base for the planetary gears. If the transmission output shaft ( 3 ) is determined, the input torque M 1 is also effective on the web ( S ) via the second path, the rotational or rolling movement of the gear wheels, depending on the transmission ratio. The size of the second effective torque on the web ( S ) is equal to the size of the required supporting torque on the transmission output shaft ( 3 ).

Das äußere wirksame Drehmoment an dem Steg (S) ist bei der Getriebeschaltung 1 das Differenzmoment Ms = M 1 - M 3.The external effective torque on the web ( S ) in the gear shift 1 is the differential torque Ms = M 1 - M 3.

Fig. 5, circuit 2

Das dargestellte Getriebe ist wie das Getriebe, Fig. 1, aufgebaut, jedoch sind jetzt das Planetenzahnrad (2′) und das Sonnenrad (3) nicht direkt miteinander im Eingriff, sondern mittels einer Kette miteinander verbunden. Dadurch ist die Drehrichtung der Getriebeausgangswelle (3) entgegengesetzt der Drehrichtung der Getriebeeingangswelle (1).The transmission shown is constructed like the transmission, Fig. 1, but now the planet gear ( 2 ' ) and the sun gear ( 3 ) are not directly engaged with each other, but connected to each other by means of a chain. As a result, the direction of rotation of the transmission output shaft ( 3 ) is opposite to the direction of rotation of the transmission input shaft ( 1 ).

Der Radius der Zahnräder r1 = 1,5 cm, r2 = 1,5 cm, r2′ = 1 cm, r3 = 1 cm.
Der Radius des Stegs und der Seiltrommel = 3 cm.The radius of the gears r 1 = 1.5 cm, r 2 = 1.5 cm, r 2 ′ = 1 cm, r 3 = 1 cm.
The radius of the bridge and the rope drum = 3 cm.

M 1= 3 cm kp M 3= M 1 · 1 = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp Ms= M 1 + M 2 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp M 1 = 3 cm kp M 3 = M 1 · 1 = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp Ms = M 1 + M 2 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp

Wird die Getriebeausgangswelle festgestellt, so ist dort ein passives Gegen moment von 3 cm kp erforderlich. Das aktive Antriebsmoment von 3 cm kp ist wie bei den Getrieben, Schaltung 1, zweifach wirksam, erstens direkt an dem Steg (S) und zweitens durch die Dreh- bzw. Abrollbewegung der Zahnräder über den Festpunkt Sonnenrad (3) rückwirkend auf den Steg (S). Die somit vorhande nen wirksamen Momente sind gleich groß und haben die gleiche Richtung, dadurch ist das äußere wirksame Drehmoment an dem Steg (S)If the transmission output shaft is found, a passive counter torque of 3 cm kp is required. The active drive torque of 3 cm kp has two effects, as with the gearboxes, circuit 1, firstly directly on the web ( S ) and secondly through the rotating or rolling movement of the gearwheels via the fixed point sun gear ( 3 ) retroactively on the web ( S ). The effective moments thus present are of the same size and have the same direction, which means that the external effective torque on the web ( S )

Ms = M 1 + M 3 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp. Ms = M 1 + M 3 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp.

Die Drehrichtung des Stegs (S) ist auch bei anderen Übertragungsverhältnissen gleich der Eingangsdrehrichtung. Sind andere Übertragungsverhältnisse zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle gegeben, so ist das zweite wirksame Moment an dem Steg (S) gleich dem erforderlichen Stützmoment an der Getriebeausgangswelle (3).The direction of rotation of the web ( S ) is also the same as the input direction of rotation under other transmission conditions. If there are other transmission ratios between the transmission input shaft and the transmission output shaft, the second effective torque on the web ( S ) is equal to the required supporting torque on the transmission output shaft ( 3 ).

Das äußere wirksame Drehmoment an dem Steg (S) ist bei der Getriebeschaltung 2 die Summe der wirksamen MomenteThe external effective torque on the web ( S ) in the gear shift 2 is the sum of the effective moments

Ms = M 1 + M 3. Ms = M 1 + M 3.

Soll die Eingangsenergie an dem Steg (S) abgezweigt werden, so sind die Voraussetzungen bei den Getrieben der Schaltung 2 wesentlich besser, weil die zwei wirksamen Momente voll auf den Steg (S) einwirken. If the input energy is to be branched off at the web ( S ), the conditions for the gears of the circuit 2 are much better, because the two effective moments act fully on the web ( S ).

Bei Getrieben der Schaltung 1 müssen die Voraussetzungen für eine Energieentnahme an dem Steg (S) ungünstiger sein, weil dort nur das Differenzmoment der zwei wirksamen Momente vorhanden ist. Die daraus resultierende größere Umfangskraft an den Zahnrädern verursacht eine größere Verlustleistung, die verschiedentlich auch als Blindleistung bezeichnet wird. Das gilt aber nur bei einer Energieentnahme an dem Steg (S), wird die Energie, bei einem feststehenden Steg (S), von der Eingangswelle (1) zur Ausgangswelle (3) übertragen, sind die Übertragungsbedingungen bei den Getriebeschaltungen 1 und 2 gleich.In the case of gearboxes in circuit 1, the requirements for extracting energy from the web ( S ) must be less favorable because there is only the difference in torque between the two effective moments. The resulting greater circumferential force on the gears causes a greater power loss, which is sometimes referred to as reactive power. However, this only applies when the web ( S ) is used to extract energy. If the energy is transferred from the input shaft ( 1 ) to the output shaft ( 3 ) in the case of a fixed web ( S ), the transmission conditions for transmission circuits 1 and 2 are the same.

Die Drehmomente der Zahnräder eines Umlaufgetriebes sind, auch bei einem drehenden Steg (S), gleich den Drehmomenten bei einer Standgetriebeüber tragung entsprechend dem Übertragungsverhältnis.The torques of the gears of an epicyclic gearbox, even with a rotating web ( S ), are equal to the torques in a stationary gearbox transmission in accordance with the transmission ratio.

Die Eingangsenergie wird durch eine Kraft zwischen einem feststehenden Punkt und einem drehenden Teil der Antriebsmaschine erzeugt. Der Meß punkt für die Drehzahl ist der feststehende Teil und das Maß für die Dreh zahl ist die Differenzdrehzahl zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Teil der Maschine in einer bestimmten Zeiteinheit.The input energy is determined by a force between a fixed one Point and a rotating part of the engine. The meas The point for the speed is the fixed part and the measure for the rotation number is the difference in speed between the fixed and the movable Part of the machine in a certain unit of time.

Wird die übertragene Energie bei einem Umlaufgetriebe zwischen dem drehen den Steg (S) und einem feststehenden Punkt oder zwischen der Ausgangs welle (3) und einem feststehenden Punkt entnommen, ist der feststehende Punkt auch das Meßpotential für den Steg (S), der Ausgangswelle (3) und der Sonnenräder (1) und (3). Das Meßpotential für die Planetenzahnräder ist der Steg (S) und somit die reale Drehzahl der Planetenzahnräder, die Differenz drehzahl zwischen dem Steg (S) und den Planetenzahnrädern, bei einem drehenden Steg (S), multipliziert mit der Stegdrehzahl.If the energy transferred in a planetary gearbox is taken between rotating the web ( S ) and a fixed point or between the output shaft ( 3 ) and a fixed point, the fixed point is also the measurement potential for the web ( S ), the output shaft ( 3 ) and the sun gears ( 1 ) and ( 3 ). The measurement potential for the planet gears is the web ( S ) and thus the real speed of the planet gears, the difference in speed between the web ( S ) and the planet gears, with a rotating web ( S ), multiplied by the web speed.

Besonders interessant ist die Feststellung, daß man bei dem Steg (S) zwar das Drehmoment des Stegs (S) anhand der Beziehung - Eingangsmoment · Eingangsdrehzahl = Ausgangsmoment · Ausgangsdrehzahl - errechnen kann, aber nicht das Drehmoment an den Planetenzahnrädern, wenn der Steg (S) eine Drehbewegung ausführt. Das ist darauf zurückzuführen, daß der Bewegungs ablauf der Zahnräder nicht mehr eine Drehbewegung ist, sondern, daß jetzt die Zahnräder zueinander unterschiedliche Bewegungsabläufe haben. Aus einem einfachen Hebelsystem wird ein Kniehebelsystem.Particularly interesting is the finding that at the web (S) Although the torque of the web (S) is the basis of the relationship - input torque · input speed = output torque · output speed - may be calculated, but not the torque at the planet gears, when the web (S ) performs a rotary movement. This is due to the fact that the movement of the gears is no longer a rotary movement, but that the gears now have different movements. A simple lever system becomes a toggle lever system.

Die vorangegangenen Betrachtungen und Berechnungen beruhen auf der Grund lage, daß die übertragene Energie bei einem Umlaufgetriebe zwischen der Ausgangswelle (3) und einem festen Punkt oder dem Steg (S) und einem festen Punkt entnommen wird. The foregoing considerations and calculations are based on the fact that the energy transferred in an epicyclic gear between the output shaft ( 3 ) and a fixed point or the web ( S ) and a fixed point.

Diese Betrachtungen sind jedoch sehr einseitig und nur für Umlaufgetriebe der Schaltgruppen 1, 2 und 3 anzuwenden.However, these considerations are very one-sided and only for epicyclic gears of switch groups 1, 2 and 3 apply.

Eine völlig andere Betrachtung der Umlaufgetriebe, Schaltgruppe 1 und 2, soll anhand der Fig. 6 und 7 untersucht werden.A completely different view of the epicyclic gears, shift groups 1 and 2, will be examined with reference to FIGS. 6 and 7.

Fig. 6, circuit 1

Der Aufbau des Getriebes entspricht der Fig. 2.The structure of the transmission corresponds to FIG. 2.

Der Radius des Sonnenrads (3) und des Planetenrads (2′) ist = 1,5 cm.
Der Radius des Planetenrads (2) = 2 cm.
Der Radius des Sonnenrads (1) = 1 cm.
Der Radius der Seiltrommel (1) und (3) = 3 cm.
Der Radius des Stegs (S) = 3 cm.The radius of the sun gear ( 3 ) and the planet gear ( 2 ' ) is = 1.5 cm.
The radius of the planet gear ( 2 ) = 2 cm.
The radius of the sun gear ( 1 ) = 1 cm.
The radius of the rope drum ( 1 ) and ( 3 ) = 3 cm.
The radius of the web ( S ) = 3 cm.

Auf der Ausgangswelle (3) ist der Innenläufer eines Bremsgenerators und an dem Steg (S) der Außenläufer befestigt. An der Seiltrommel (1) ist das Gewicht 1 kp und in entgegengesetzter Richtung an der Seiltrommel (3) ebenfalls das Gewicht 1 kp wirksam. Soll eine Energie von der Eingangs welle (1) zur Ausgangswelle (3) übertragen werden, muß der Steg (S) abge stützt werden. In diesem Fall erfolgt die Abstützung nicht zwischen dem Steg (S) und einem feststehenden Punkt, sondern zwischen dem Steg (S) und der Ausgangswelle (3). Das Getriebe kann wie eine starre Welle drehen, da durch ist das Übertragungsverhältnis von der Eingangswelle (1) zur Ausgangs welle (3) gleich (1).The inner rotor of a brake generator is attached to the output shaft ( 3 ) and the outer rotor is fastened to the web ( S ). The weight of 1 kg is effective on the cable drum ( 1 ) and the weight of 1 kg is also effective on the cable drum ( 3 ) in the opposite direction. If an energy is to be transmitted from the input shaft ( 1 ) to the output shaft ( 3 ), the web ( S ) must be supported. In this case, the support is not between the web ( S ) and a fixed point, but between the web ( S ) and the output shaft ( 3 ). The gearbox can rotate like a rigid shaft because the transmission ratio from the input shaft ( 1 ) to the output shaft ( 3 ) is equal to (1).

Wird die Ausgangswelle (3) festgestellt, kann man die Eingangsenergie an dem Bremsgenerator zwischen dem Steg (S) und der Welle (3) entnehmen. Die Energie wird nun nicht zwischen dem Steg (S) und einem Festpunkt, son dern innerhalb des Getriebes entnommen. Somit ist der Meßpunkt für die Steg drehzahl nicht der Festpunkt außerhalb des Getriebes, sondern die Getriebe ausgangswelle (3). Die reale Stegdrehzahl ist jetzt die Differenzdrehzahl zwischen der Ausgangswelle (3) und dem Steg (S). Die Differenzdrehzahl zwischen der Welle (3) und dem Steg (S) ist gleich Null, wenn das Umlauf getriebe wie eine starre Welle dreht und erreicht dann den größten Wert, wenn die Ausgangswelle (3) festgestellt wird. Bei einer Energieübertragung von der Eingangswelle (1) zur Ausgangswelle (3) stellt der Bremsgenerator eine künstliche Abstützung des Getriebes dar, mit einer Rückkopplung zwischen der Ausgangswelle (3) und dem Steg (S). Das hat zur Folge, daß das Ausgangs moment nie größer als das Eingangsmoment werden kann und das Übertragungsver hältnis gleich 1 ist. If the output shaft ( 3 ) is determined, the input energy can be taken from the brake generator between the web ( S ) and the shaft ( 3 ). The energy is now not taken between the web ( S ) and a fixed point, but within the gearbox. Thus, the measuring point for the land speed is not the fixed point outside the gearbox, but the gearbox output shaft ( 3 ). The real land speed is now the speed difference between the output shaft ( 3 ) and the land ( S ). The differential speed between the shaft ( 3 ) and the web ( S ) is zero when the epicyclic gear rotates like a rigid shaft and then reaches the greatest value when the output shaft ( 3 ) is determined. In the case of energy transmission from the input shaft ( 1 ) to the output shaft ( 3 ), the brake generator represents an artificial support for the transmission, with feedback between the output shaft ( 3 ) and the web ( S ). As a result, the output torque can never be greater than the input torque and the transmission ratio is 1.

Vergleicht man das Getriebe, Fig. 2, mit dem Getriebe, Fig. 6, so stellt man fest: Die Zahnradgrößen bei den Getrieben sind gleich groß, sie unter scheiden sich nur durch die Art der Abstützung, dadurch bedingt, ist das Übertragungsverhältnis bei dem Getriebe, Fig. 2, gleich 2 und bei dem Getriebe, Fig. 6, gleich 1.If you compare the gearbox, Fig. 2, with the gearbox, Fig. 6, you can see: The gear wheel sizes of the gearboxes are the same size, they differ only by the type of support, due to this, the transmission ratio is Gearbox, Fig. 2, equal to 2 and in the gearbox, Fig. 6, equal to 1st

Bei den vorangegangenen Betrachtungen und Überlegungen wurde deutlich, daß die Drehmomente der Planetenzahnräder, bei einem drehenden Steg (S), von der Größe des Übertragungsverhältnisses abhängig sind. Das ist auch bei dem Getriebe, Fig. 6, der Fall, bedingt durch die Rückkopplung zwischen dem Steg (S) und der Ausgangswelle (3) muß das Drehmoment an den Planetenzahnrädern, entsprechend dem Übertragungsverhältnis 1, kleiner als bei dem Getriebe, Fig. 2, sein.In the previous considerations and considerations it became clear that the torques of the planetary gears, with a rotating web ( S ), depend on the size of the transmission ratio. This is also the case with the transmission, Fig. 6, due to the feedback between the web ( S ) and the output shaft ( 3 ), the torque on the planetary gears, corresponding to the transmission ratio 1, must be smaller than with the transmission, Fig. 2, be.

Der Bremsgenerator als Rückkopplungselement muß das Differenzmoment von 3 cm kp zwischen der Ausgangswelle (3) und dem Steg (S) ausgleichen, damit ein Gleichgewichtszustand außerhalb und innerhalb des Getriebes gegeben ist.The brake generator as a feedback element must compensate for the differential torque of 3 cm kp between the output shaft ( 3 ) and the web ( S ), so that a state of equilibrium exists outside and inside the transmission.

Betrachtet man jetzt das Drehzahl-Drehmomentverhältnis der Planetenräder, so ist im Vergleich zu der Fig. 2 jetzt wieder die Beziehung - Eingangsmoment · Eingangsdrehzahl = Planetenmoment · Planetendrehzahl - auch bei einem drehenden Steg (S) gegeben. Dadurch, daß der Steg (S) keine örtliche Ab stützung wie bei der Fig. 2 hat, ist eine völlig andere Funktion vor handen.If we now consider the speed-torque ratio of the planet gears, the relationship - input torque · input speed = planetary torque · planetary speed - is again given in comparison to FIG. 2, even with a rotating web ( S ). The fact that the web ( S ) has no local support as in Fig. 2, a completely different function is available.

Zur Vertiefung der Überlegungen und Erkenntnisse eine Betrachtung des Getriebes, Fig. 7, im Vergleich mit dem Getriebe, Fig. 5.To deepen the considerations and findings, consider the transmission, FIG. 7, in comparison with the transmission, FIG. 5.

Fig. 7, circuit 2

Der Aufbau des Getriebes entspricht der Fig. 5.The structure of the transmission corresponds to FIG. 5.

Der Radius des Sonnenrads (1) und des Planetenrads (2) ist 1,5 cm.
Der Radius des Planetenrads (2′) = 1 cm.
Der Radius des Sonnenrads (3) = 1 cm.
Der Radius der Seiltrommel (1) und (3) sowie des Stegs (S) = 3 cm.The radius of the sun gear ( 1 ) and the planet gear ( 2 ) is 1.5 cm.
The radius of the planet gear ( 2 ′ ) = 1 cm.
The radius of the sun gear ( 3 ) = 1 cm.
The radius of the cable drum ( 1 ) and ( 3 ) and the web ( S ) = 3 cm.

Das Planetenzahnrad (2′) und das Sonnenrad (3) sind mittels einer Kette miteinander verbunden. Auf der Ausgangswelle (3) ist der Innenläufer eines Bremsgenerators und an dem Steg (S) der Außenläufer des Bremsgenerators befestigt. An der Seiltrommel (1) ist das Gewicht 1 kp und an der Seiltrommel (3) in entgegengesetzter Richtung ebenfalls das Gewicht 1 kp wirksam, im Gegensatz zu dem Gewicht bei der Fig. 5. Auch bei dem Getriebe, Fig. 7, soll der Bremsgenerator den Steg (S) an der Ausgangswelle (3) abstützen. Die Eingangsenergie kann nun von der Welle (1) zur Welle (3) übertragen werden, indem das Getriebe wie eine starre Welle dreht, dadurch ist das Übertragungsverhältnis jetzt gleich 1 positiv.The planet gear ( 2 ' ) and the sun gear ( 3 ) are connected to each other by means of a chain. The inner rotor of a brake generator is attached to the output shaft ( 3 ) and the outer rotor of the brake generator is attached to the web ( S ). The weight 1 kp is effective on the cable drum ( 1 ) and the weight 1 kp is also effective on the cable drum ( 3 ) in the opposite direction, in contrast to the weight in FIG. 5. Also in the transmission, FIG. 7, the Brake generator support the web ( S ) on the output shaft ( 3 ). The input energy can now be transferred from the shaft ( 1 ) to the shaft ( 3 ) by turning the gearbox like a rigid shaft, which means that the transmission ratio is now 1 positive.

Das erforderliche Stützmoment an dem Bremsgenerator muß 6 cm kp sein. Wird die Ausgangswelle (3) festgestellt, kann man die Eingangsenergie an dem Bremsgenerator zwischen dem Steg (S) und der Welle (3) entnehmen. Die Energie wird nicht zwischen dem Steg (S) und einem Festpunkt, sondern inner halb des Getriebes entnommen. Der Meßpunkt für die Stegdrehzahl ist nicht der Festpunkt außerhalb des Getriebes, sondern die Getriebeausgangswelle (3). Die reale Stegdrehzahl ist die Differenzdrehzahl zwischen der Ausgangs welle (3) und dem Steg (S). Die Differenzdrehzahl ist gleich Null, wenn das Getriebe wie eine starre Welle dreht und erreicht den größten Wert, wenn die Ausgangswelle (3) festgestellt wird. In diesem Fall, bei einer Eingangs drehzahl eine Umdrehung gleich 0,5 Umdrehungen.The required support torque on the brake generator must be 6 cm kp. If the output shaft ( 3 ) is determined, the input energy can be taken from the brake generator between the web ( S ) and the shaft ( 3 ). The energy is not drawn between the web ( S ) and a fixed point, but within the gearbox. The measuring point for the land speed is not the fixed point outside the gearbox, but the gearbox output shaft ( 3 ). The real land speed is the differential speed between the output shaft ( 3 ) and the land ( S ). The differential speed is zero when the gearbox rotates like a rigid shaft and reaches its greatest value when the output shaft ( 3 ) is detected. In this case, at an input speed, one revolution is equal to 0.5 revolutions.

Die Differenzdrehzahl zwischen dem Steg (S) und den Planetenzahnrädern be trägt ebenfalls 0,5 Umdrehungen. Bei einer Energieübertragung von der Ein gangswelle (1) zur Ausgangswelle (3) stellt der Bremsgenerator die künstliche Abstützung des Getriebes dar, mit einer Rückkopplung zwischen der Ausgangs welle (3) und dem Steg (S). Das Übertragungsverhältnis ist gleich 1, aber jetzt in positiver Richtung. Dadurch muß jetzt, im Vergleich mit dem Getriebe, Fig. 5, das Drehmoment der Planetenzahnräder bei einem drehenden Steg (S) größer werden.The differential speed between the web ( S ) and the planet gears also be 0.5 turns. In the case of energy transmission from the input shaft ( 1 ) to the output shaft ( 3 ), the brake generator represents the artificial support of the transmission, with feedback between the output shaft ( 3 ) and the web ( S ). The transfer ratio is 1, but now in the positive direction. As a result, the torque of the planetary gears in a rotating web ( S ) must now be greater in comparison with the transmission, FIG. 5.

Besonders interessant ist, daß auch bei dem Getriebe, Fig. 7, das Drehmoment- Drehzahlgleichgewichtsverhältnis - Eingangsmoment · Eingangsdrehzahl = Planetenmoment · Planetendrehzahl - bei einem drehenden Steg (S) gegeben ist. Das wird besonders deutlich, wenn man den möglichen Bewegungsablauf der Planetenzahnräder betrachtet. Wird der Steg (S) wie bei den Getrieben, Fig. 2 und 5, örtlich gegenüber einem Festpunkt abgestützt, können alle Zahnräder des Getriebes eine reine Drehbewegung ausführen.It is particularly interesting that the torque-speed equilibrium ratio - input torque · input speed = planetary torque · planetary speed - is also given in the case of the gear, FIG. 7, with a rotating web ( S ). This becomes particularly clear when you consider the possible sequence of movements of the planetary gears. If the web ( S ) is supported locally with respect to a fixed point, as in the case of the gearboxes, FIGS. 2 and 5, all gearwheels of the gearbox can perform a pure rotary movement.

Erfolgt die Abstützung innerhalb des Getriebes, wie bei den Getrieben, Fig. 6 und 7, kann sich dieser Bewegungsablauf an den Planetenzahnrädern nicht mehr einstellen. Die Zahnräder verbleiben entweder in ihrer Ruhelage oder führen gegeneinander Abrollbewegungen aus. Die Getriebe erhalten dadurch eine völlig andere Funktion, die man auch bei der Berechnung der Drehmomente außerhalb und innerhalb der Getriebe berücksichtigen muß. Das ist schon sehr gut an der Größe der äußeren Drehmomente und deren Richtung an der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (3) ersichtlich.If the support takes place within the transmission, as in the case of the transmissions, FIGS. 6 and 7, this sequence of movements on the planetary gears can no longer occur. The gears either remain in their rest position or roll against each other. This gives the gearboxes a completely different function, which must also be taken into account when calculating the torques outside and inside the gearbox. This can be seen very well in the size of the external torques and their direction on the input shaft ( 1 ) and the output shaft ( 3 ).

Die Drehzahlbetrachtung eines örtlich feststehenden Beobachters ist nun besonders schwierig. Der Beobachter kann nur dann die reale Drehzahl des Stegs (S) richtig erkennen, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle (3) Null ist, weil der Meßpunkt für die reale Stegdrehzahl die Ausgangswelle (3) ist. Davon ist auch die Drehzahl der Planetenzahnräder abhängig, sie ist das Produkt aus der Differenzdrehzahl zwischen der Welle (3) und dem Steg (S) sowie der Differenzdrehzahl zwischen dem Steg (S) und den Planetenzahn rädern.The speed observation of a fixed observer is now particularly difficult. The observer can only correctly recognize the real speed of the land ( S ) if the speed of the output shaft ( 3 ) is zero because the measuring point for the real land speed is the output shaft ( 3 ). This also depends on the speed of the planetary gears, it is the product of the differential speed between the shaft ( 3 ) and the web ( S ) and the differential speed between the web ( S ) and the planetary gears.

Der Bezugspunkt für die Berechnung des Stegmoments und der Stegdrehzahl muß daher die festgestellte Getriebeausgangswelle (3) sein.The reference point for the calculation of the web torque and the web speed must therefore be the determined transmission output shaft ( 3 ).

Calculation of FIG. 6, circuit 1

Der Radius der Zahnräder r1 = 1 cm, r2 = 2 cm, r2′ = 1,5 cm, r3 = 1,5 cm.
Der Radius des Stegs (S) und der Seiltrommeln = 3 cmThe radius of the gears r 1 = 1 cm, r 2 = 2 cm, r 2 ′ = 1.5 cm, r 3 = 1.5 cm.
The radius of the web ( S ) and the rope drums = 3 cm

Die Ausgangsdrehrichtung der Welle (3) ist gleich der Eingangsdrehrichtung Welle (1).The direction of rotation of the shaft ( 3 ) is the same as the direction of rotation of the shaft ( 1 ).

M 1 = 3 cm kp, n1 = 1 Umdrehung M 1 = 3 cm kp, n 1 = 1 turn

Die Ausgangswelle (3) ist festgestellt.The output shaft ( 3 ) is locked.

M 3 Standgetriebe = M 1 · Z = 3 cm kp · 2 = 6 cm kp.
Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 6 cm kp = - 3 cm kp.
Mg Generator = Ms = 3 cm kp.
M 3 bei einer inneren Abstützung durch den Generator = M 3 St = M 3 - Mg = 6 cm kp - 3 cm kp = 3 cm kp. M 3 = M 1 · stationary gear Z = 3 cm kgf · cm 2 = 6 kp.
Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 6 cm kp = - 3 cm kp.
Mg generator = Ms = 3 cm kp.
M 3 with internal support by the generator = M 3 St = M 3 - Mg = 6 cm kp - 3 cm kp = 3 cm kp.

M 3 ST = Mp = 3 cm kp
M 3 ST = M 1. M 3 ST = Mp = 3 cm kp
M 3 ST = M 1.

Das äußere Stützmoment ist gleich dem Eingangsmoment, wenn eine innere Abstützung durch den Bremsgenerator vorliegt.The external support torque is equal to the input torque, if there is internal support from the brake generator.

Zur Kontrolle eine Berechnung mittels des Rückkopplungs- oder Umlauf faktors UF. To check a calculation using the feedback or circulation factor UF.

Die Ausgangswelle (3) ist festgestellt.
M 3 Standgetriebe = M 1 · Z = 3 cm kp · 2 = 6 cm kp.
Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 6 cm kp = - 3 cm kp.
Mg Generator = Ms = 3 cm kp.
M 3 bei einer inneren Abstützung durch den Generator = M 3 ST = M 3 - Ms = 6 cm kp - 3 cm kp = 3 cm kp.The output shaft ( 3 ) is locked.
M 3 = M 1 · stationary gear Z = 3 cm kgf · cm 2 = 6 kp.
Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 6 cm kp = - 3 cm kp.
Mg generator = Ms = 3 cm kp.
M 3 with internal support by the generator = M 3 ST = M 3 - Ms = 6 cm kp - 3 cm kp = 3 cm kp.

M 3 St = M 1 = 3 cm kp. M 3 St = M 1 = 3 cm kp.

Anhand des Berechnungsbeispiels ist deutlich zu erkennen, daß sich bei einer inneren Abstützung des Stegs (S) die Momenten- und Kräfteverhältnisse gegenüber einem örtlich abgestützten Steg (S) verändern, ebenso das Stütz moment an der Ausgangswelle (3).On the basis of the calculation example, it can be clearly seen that, with an internal support of the web ( S ), the moment and force relationships change compared to a locally supported web ( S ), as does the support torque on the output shaft ( 3 ).

Calculation Fig. 7, circuit 2

Der Radius der Zahnräder r1 = 1,5 cm, r2 = 1,5 cm, r2′ = 1 cm, r3 = 1 cm.
Der Radius des Stegs (S) und der Seiltrommeln = 3 cm.
Die Ausgangsdrehrichtung der Welle (3) ist negativ.
M 1 = 3 cm kp, n1 = 1 UmdrehungThe radius of the gears r 1 = 1.5 cm, r 2 = 1.5 cm, r 2 ′ = 1 cm, r 3 = 1 cm.
The radius of the web ( S ) and the rope drums = 3 cm.
The output direction of rotation of the shaft ( 3 ) is negative.
M 1 = 3 cm kp, n 1 = 1 turn

Die Ausgangswelle (3) ist festgestellt
M 3 Standgetriebe = M 1 · Z = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp
Ms = M 1 + M 2 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp
Mg Generator = Ms = 6 cm kp
M 3 bei einer inneren Abstützung durch den Generator = M 3 ST = - M 3 + Mg
M 3 ST = - 3 cm kp + 6 cm kp = 3 cm kpThe output shaft ( 3 ) is locked
M 3 = M 1 · stationary gear Z = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp
Ms = M 1 + M 2 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp
Mg generator = Ms = 6 cm kp
M 3 with internal support by the generator = M 3 ST = - M 3 + Mg
M 3 ST = - 3 cm kp + 6 cm kp = 3 cm kp

M 3 ST = Mp - M 3 = 6 cm kp - 3 cm kp = 3 cm kp
M 3 ST = M 1 = 3 cm kp M 3 ST = Mp - M 3 = 6 cm kp - 3 cm kp = 3 cm kp
M 3 ST = M 1 = 3 cm kp

Die Ausgangsdrehrichtung der Welle (3) ist bei einer inneren Abstützung durch den Bremsgenerator positiv.The output direction of rotation of the shaft ( 3 ) is positive with internal support by the brake generator.

Zur Kontrolle eine Berechnung mitttels des Rückkopplungs- oder Umlauf faktors Uf.
Die Ausgangswelle (3) ist festgestellt.
M 3 Standgetriebe = M 1 · Z = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp
Ms = M 1 + M 3 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp
Mg Generator = Ms = 6 cm kp
M 3 bei einer inneren Abstützung durch den Generator = M 3 ST = - M 3 + MG
M 3 St = - 3 cm kp + 6 cm kp = 3 cm kp.To check a calculation by means of the feedback or circulation factor Uf.
The output shaft ( 3 ) is locked.
M 3 = M 1 · stationary gear Z = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp
Ms = M 1 + M 3 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp
Mg generator = Ms = 6 cm kp
M 3 with internal support by the generator = M 3 ST = - M 3 + MG
M 3 pcs = - 3 cm kp + 6 cm kp = 3 cm kp.

Bei der Berechnung des äußeren Stützmoments M 3 ST an der Welle (3) ist die Änderung der Drehrichtung zu berücksichtigen.When calculating the external support torque M 3 ST on the shaft ( 3 ), the change in the direction of rotation must be taken into account.

M 3 ST = M 1 = 3 cm kp. M 3 ST = M 1 = 3 cm kp.

Bei Getrieben der Schaltgruppe 2 wird bei einer inneren Abstützung das Moment an den Planetenrädern größer, weil das Stützmoment an der Welle (3) jetzt entgegen dem Eingangsmoment gerichtet ist.In gearboxes of shift group 2, the torque on the planet gears increases with an inner support because the support torque on the shaft ( 3 ) is now directed against the input torque.

Die Berechnungen der Getriebe, Fig. 6 und 7, beweisen, daß mit einer Änderung der Stegabstützung auch eine Änderung der Drehmomente an den Planetenzahnrädern verbunden ist. Wenn keine äußere Abstützung an einem Umlaufgetriebe vorhanden ist, kann man die Beziehung - Eingangsmoment · Eingangsdrehzahl = Zahnradmoment · Zahnraddrehzahl - einsetzen.The calculations of the gears, Fig. 6 and 7, prove that a change in the web support is also associated with a change in the torques on the planetary gears. If there is no external support on an epicyclic gearbox, the relationship - input torque · input speed = gear torque · gear speed - can be used.

Fig. 8, circuit 3

Für die weiterführenden Überlegungen ist eine differenzierte Betrachtung des Getriebes, Fig. 8, unumgänglich. Die äußere Funktion des Getriebes ist gleich der Funktion des Getriebes, Fig. 5, Schaltung 2 und auch dement sprechend zu berechnen.For the further considerations, a differentiated view of the transmission, Fig. 8, is essential. The external function of the transmission is the same as the function of the transmission, Fig. 5, circuit 2 and calculated accordingly.

Besonders interessant sind jedoch die Bewegungsabläufe der Planetenräder. Zunächst der Aufbau des Getriebes, Fig. 3, Schaltung 3.However, the movements of the planet gears are particularly interesting. First, the structure of the transmission, Fig. 3, circuit 3.

Der Steg (S) ist drehbar in den feststehenden Lagern gelagert. In der ersten Hohlwelle des Stegs (S) ist die Welle (1) drehbar gelagert und mit dem Sonnenrad (1) fest verbunden. Auf der oberen Stegwelle ist der Planetensatz (2, 2′) drehbar gelagert, wobei das Planetenrad (2) mit dem Sonnenrad (1) im Eingriff ist. Der Planetensatz (4, 4′) ist auf der zweiten Stegwelle dreh bar gelagert, wobei das Planetenrad (4) mit dem Sonnenrad (3) im Eingriff ist. Die Welle (3) ist in der zweiten Hohlwelle des Stegs (3) drehbar ge lagert und mit dem Sonnenrad (3) fest verbunden. Im Mittelpunkt des Getrie bes sind die Planetenräder (2′) und (4′) miteinander im Eingriff. Mittels eines aufgespulten Seils ist an der Seiltrommel (1) das Gewicht 1 kp, und an der Seiltrommel (3) das Gewicht 1 kp in gleicher Richtung wirksam.The web ( S ) is rotatably mounted in the fixed bearings. The shaft ( 1 ) is rotatably mounted in the first hollow shaft of the web ( S ) and is firmly connected to the sun gear ( 1 ). On the upper web shaft, the planetary gear set ( 2, 2 ' ) is rotatably mounted, the planet gear ( 2 ) being in engagement with the sun gear ( 1 ). The planetary gear set ( 4, 4 ' ) is rotatably mounted on the second web shaft, the planet gear ( 4 ) engaging with the sun gear ( 3 ). The shaft ( 3 ) is rotatably supported in the second hollow shaft of the web ( 3 ) and firmly connected to the sun gear ( 3 ). At the center of the gearbox, the planet gears ( 2 ' ) and ( 4' ) are in engagement with each other. By means of a spooled rope, the weight 1 kp is effective on the rope drum ( 1 ) and the weight 1 kp on the rope drum ( 3 ) in the same direction.

Der Radius der Seiltrommel rse = 3 cm.
Der Radius des Stegs (S) rs = 3 cm.
Der Radius der Zahnräder r1 = 1,5 cm, r2 = 1,5 cm, r2′ = 3 cm, r4′ = 3 cm, r4 = 1,5 cm und r3 = 1,5 cm.The radius of the rope drum rse = 3 cm.
The radius of the web ( S ) rs = 3 cm.
The radius of the gears r 1 = 1.5 cm, r 2 = 1.5 cm, r 2 ′ = 3 cm, r 4 ′ = 3 cm, r 4 = 1.5 cm and r 3 = 1.5 cm.

Die Drehrichtung der Getriebeausgangswelle ist entgegengesetzt zur Getriebe eingangswelle.The direction of rotation of the transmission output shaft is opposite to the transmission input shaft.

M 1 = rse · G = 3 cm · 1 kp = 3 cm kp
M 3 = M 1 · Z = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp
Ms = M 1 + M 2 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp M 1 = rse · G = 3 cm · 1 kp = 3 cm kp
M 3 = M 1Z = 3 cm kp1 = 3 cm kp
Ms = M 1 + M 2 = 3 cm kp + 3 cm kp = 6 cm kp

Wird die Getriebeausgangswelle (3) festgestellt, ist dort ein passives Moment von 3 cm kp erforderlich. Das aktive Moment wird nun zweifach wirksam, einmal direkt an der ersten Stegwelle und zum anderen über die Zahnräder an der zweiten Stegwelle des Stegs (S).If the gearbox output shaft ( 3 ) is found, a passive torque of 3 cm kp is required. The active moment is now effective twice, first directly on the first web shaft and secondly via the gearwheels on the second web shaft of the web ( S ).

Die zwei wirksamen Momente von jeweils 3 cm kp haben die gleiche Richtung, so daß an dem Steg (S) ein Drehmoment von 6 cm kp vorhanden ist.The two effective moments of 3 cm kp each have the same direction, so that a torque of 6 cm kp is present on the web ( S ).

Ms = M 1 + M 3. Ms = M 1 + M 3.

Besonders interessant sind dabei die möglichen Bewegungsabläufe der Zahn räder bei einer Drehbewegung des Stegs (S).Of particular interest are the possible movements of the gearwheels when the bar ( S ) rotates.

Die Bewegungsabläufe der Planetenzahnräder kann man auf die drei grund sätzlich möglichen Bewegungen eines Hebels zurückführen.The movements of the planetary gears can be based on the three reasons additional possible movements of a lever.

Fig. 9: Drehbewegung des Hebels A = 0, B = C
Fig. 10: Kippbewegung des Hebels C = 0, A = ¹/₂ · B
Fig. 11: Parallelverstellung des Hebels A = B und C. Fig. 9: rotary movement of the lever A = 0, B = C
Fig. 10: tilting movement of the lever C = 0, A = ^_1/2 * B
Fig. 11: Parallel adjustment of the levers A = B and C.

Bei den Planetenzahnrädern sind noch zwei weitere Bewegungsmöglichkeiten gegeben:With the planetary gears there are two more movement options given:

1. The mixing function of a turning and tilting movement (rolling movement).
2. The mixing function from a rotary and parallel movement.

Insgesamt sind somit fünf unterschiedliche Bewegungsabläufe der Planeten zahnräder in der Abhängigkeit von den Getriebeschaltungen 1, 2, 3 und 4 möglich. Die Sonnenräder eines Umlaufgetriebes können nur reine Drehbe wegungen ausführen.In total there are five different movements of the planets gears depending on the gearshift 1, 2, 3 and 4 possible. The sun gears of an epicyclic gearbox can only rotate make movements.

Bei dem Getriebe, Fig. 8, Schaltung 3, steht das Sonnenrad (3), das Sonnen rad (1) und der Steg (S) führen eine Drehbewegung aus. An dem Planeten satz (2,2′) ist eine Parallelverstellung vorhanden, das bedeutet, der Planetensatz (2,2) behält seine Lage bei, indem der Steg (S) gegenüber dem Planetensatz (2,2′) eine Drehbewegung ausführt. Dabei muß das Zahn rad (4′) des Planetensatzes (4, 4′) auf dem Zahnrad (4′) und das Zahnrad (4) auf dem feststehenden Sonnenrad (3) abrollen. Damit hat der Planetensatz (4, 4′) eine zweifach wirksame Abrollbewegung. Dadurch, daß der Planetensatz (2, 2′) eine Parallelbewegung ausführt, hat das Sonnenrad (1) gegenüber dem Pla netensatz (2,2′) eine Abrollfunktion.In the transmission, Fig. 8, circuit 3, the sun gear ( 3 ), the sun gear ( 1 ) and the web ( S ) perform a rotary movement. On the planetary set ( 2.2 ' ) there is a parallel adjustment, which means that the planetary set ( 2.2 ) maintains its position by the web ( S ) relative to the planetary set ( 2.2' ) executing a rotary movement. The gear wheel ( 4 ' ) of the planetary gear set ( 4, 4' ) on the gear ( 4 ' ) and the gear ( 4 ) must roll on the fixed sun gear ( 3 ). So that the planetary gear set ( 4, 4 ' ) has a double effective rolling motion. Characterized in that the planetary gear set ( 2, 2 ' ) performs a parallel movement, the sun gear ( 1 ) has a rolling function with respect to the planetary gear set ( 2.2' ).

Eine korrekte Berechnung der Drehmomente an den Zahnrädern des Getriebes ist nur möglich, wenn man die Funktionen der Zahnräder in die Berechnung einbezieht.Correct calculation of the torques on the gearwheels of the transmission is only possible if you include the functions of the gears in the calculation involves.

Dazu folgende Überlegung:
An dem Sonnenrad (1) ist das Eingangsmoment M 1 = 3 cm kp wirksam, das Sonnenrad (1) hat eine Abrollbewegung gegenüber dem Planetenrad (2). Entsprechend ist der Weg, den das Planetenrad (2) zurücklegt, nur die Hälfte des Weges, den das Sonnenrad (1) zurücklegt, daher muß das Drehmoment an dem Planetensatz zweimal so groß sein.The following consideration:
To the sun gear (1) the input torque M 1 = 3 cm kp effective, the sun gear (1) has a rolling movement relative to the planet gear (2). Accordingly, the path that the planet gear ( 2 ) travels is only half the path that the sun gear ( 1 ) travels, therefore the torque on the planetary gear set must be twice as large.

Indem das Planetenrad (2′) parallel verstellt wird, löst es an dem Planeten satz (4, 4′) eine zweifache Abrollbewegung aus. Das Planetenrad (4′) rollt auf dem mit einer Eigenbewegung behafteten Zahnrad (2′) ab und das Planeten rad (4) auf dem feststehenden Sonnenrad (3). Der tatsächlich zurückgelegte Weg des Planetensatzes (4, 4′) ist damit zweimal so groß, wie der zurückge legte Weg des Planetensatzes (2, 2′).By adjusting the planet gear ( 2 ' ) in parallel, it triggers a double rolling motion on the planet set ( 4, 4' ). The planet gear ( 4 ' ) rolls on the gearwheel ( 2' ) with its own movement and the planet gear ( 4 ) on the fixed sun gear ( 3 ). The path actually traveled by the planetary gear set ( 4, 4 ' ) is thus twice as large as the distance traveled by the planetary gear set ( 2, 2' ).

Der Bezugspunkt für die Messung des zurückgelegten Weges muß hierbei der Planetensatz (2, 2′) sein. Somit muß das Drehmoment an dem Planetensatz (4, 4′) um die Hälfte kleiner sein als an dem Planetensatz (2, 2′).The reference point for measuring the distance traveled must be the planetary gear set ( 2, 2 ' ). Thus, the torque on the planetary gear set ( 4, 4 ' ) must be half smaller than on the planetary gear set ( 2, 2' ).

Berechnungsbeispiel:Calculation example:

Anhand der Berechnung ist zu ersehen, die unterschiedlich großen Drehmomente an den Planetensätzen werden kompensiert, so daß die Berechnung des Ausgangsmoments und des Stegmoments auch in einer vereinfachten Form zu berechnen sind.On the basis of the calculation it can be seen the different torques on the planetary gear sets are compensated so that the calculation of the Output torque and the web torque also in a simplified Form are to be calculated.

M 3 = M 1 · Z und Ms = M 1 + M 3 M 3 = M 1 · Z and Ms = M 1 + M 3

Allerdings kann man aus dieser vereinfachten Berechnung keine mathematischen Folgerungen auf die tatsächlich vorhandenen Drehmomente der Planetenzahn räder, bei einem drehenden Steg (S), ableiten, sondern nur die Drehmomente, die bei einer reinen Drehbewegung der Planetenzahnräder gegeben sind.However, this simplified calculation does not allow any mathematical conclusions to be drawn about the actual torques of the planetary gear wheels with a rotating web ( S ), but only the torques that are given by a pure rotational movement of the planetary gears.

Wird die Welle (1) festgestellt und die Welle (3) zur Antriebswelle, er folgt ein Funktionswechsel an den Planetensätzen. Der Planetensatz (4, 4′) führt nun eine Parallelbewegung und der Planetensatz (2, 2′) eine Abrollbe wegung aus. Daraus ist zu ersehen, jeder der zwei Planetensätze kann drei Funktionen ausführen:If the shaft ( 1 ) and the shaft ( 3 ) become the drive shaft, the planetary gear sets change function. The planetary gear set ( 4, 4 ' ) now performs a parallel movement and the planetary gear set ( 2, 2' ) performs a rolling motion. This shows that each of the two planetary sets can perform three functions:

1. A rotary motion
2. A rolling motion
3. A parallel movement

Nachzuholen ist noch, die Drehmomentbetrachtung erfolgte bei dem Getriebe, Fig. 8, Schaltung 3, gegenüber einem örtlichen Festpunkt.It is still to be made up for, the torque was considered in the gearbox, Fig. 8, circuit 3, compared to a local fixed point.

Fig. 12, circuit 4:

Der Aufbau des Getriebes entspricht dem Getriebe, Fig. 8. Abweichend von der Fig. 8 ist die Kettenverbindung zwischen dem Planetenrad (4) und dem Sonnenrad (3).The construction of the transmission corresponds to the transmission, Fig. 8. Deviating from Fig. 8, the chain connection between the planet gear ( 4 ) and the sun gear ( 3 ).

Der Radius der Zahnräder r1 = 1,5 cm, r2 = 1,5 cm, r2′ = 3 cm. r4′ = 3 cm, r4 = 1 cm, r3 = 1 cm.
Der Radius des Stegs (S) und der Seiltrommel = 3 cm.
Die Ausgangsdrehrichtung an der Welle (3) ist gleich der Eingangsdreh richtung Welle (1).The radius of the gears r 1 = 1.5 cm, r 2 = 1.5 cm, r 2 ′ = 3 cm. r 4 ′ = 3 cm, r 4 = 1 cm, r 3 = 1 cm.
The radius of the web ( S ) and the rope drum = 3 cm.
The output direction of rotation on the shaft ( 3 ) is equal to the input direction of rotation shaft ( 1 ).

M 1 = 3 cm kp, M 3 = M 1 · Z = 3 cm kp · 1 = 3 cm kp
Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 3 cm kp = 0. M 1 = 3 cm kp, M 3 = M 1Z = 3 cm kp1 = 3 cm kp
Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.

Die äußeren Funktionen des Getriebes, Fig. 12, Schaltung 4, entsprechen dem Getriebe, Fig. 1, Schaltung 1. The external functions of the transmission, FIG. 12, circuit 4, correspond to the transmission, FIG. 1, circuit 1.

Eine Energieübertragung von der Welle (1) zur Welle (3) kann erfolgen, indem das Getriebe wie eine starre Welle dreht, oder der Steg (S) wird örtlich festgestellt, dann erfolgt die Übertragung durch eine Drehbewegung der Zahnräder. Wird die Ausgangswelle (3) festgestellt, kann der Steg (S) durch ein kleines zusätzliches Drehmoment bewegt werden. Dabei wird kein Drehmoment an der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (3) wirksam, somit ist eine Leerlauffunktion des Stegs (S) gegeben.An energy transfer from the shaft ( 1 ) to the shaft ( 3 ) can take place by turning the gearbox like a rigid shaft, or the web ( S ) is determined locally, then the transmission takes place by a rotary movement of the gear wheels. If the output shaft ( 3 ) is determined, the web ( S ) can be moved with a small additional torque. No torque is effective on the input shaft ( 1 ) and the output shaft ( 3 ), which means that the web ( S ) has an idling function.

Besonders interessant sind dabei die Bewegungsabläufe der Planetensätze (2, 2′) und (4, 4′).The movements of the planetary gear sets ( 2, 2 ' ) and ( 4, 4' ) are particularly interesting.

Der Planetensatz (2, 2′) hat eine Abrollbewegung, und an dem Planeten satz (4, 4′) ist eine Parallelverstellung vorhanden. Ganz gleich, welche der Getriebewellen festgestellt ist, ein Wechsel der Bewegungsfunktion, wie bei den Planetenzusätzen des Getriebes der Fig. 8, ist nicht möglich. Durch die Kettenverbindung zwischen den Zahnrädern (4) und (3) kann der Planetensatz (4, 4′) nur parallel verstellt werden, eine Abrollfunktion kann sich nicht mehr einstellen. Dadurch bedingt, kann der Planetensatz (2, 2′) nur noch eine Abrollfunktion haben. Gegenüber den Umlaufgetrieben, Schal tung 1, 2 und 3, hat das Umlaufgetriebe, Fig. 12, Schaltung 4, noch eine besondere Eigenschaft. Dadurch, daß die Planetenzahnräder (2′) und (4′) direkt miteinander im Eingriff sind, muß der Radius der Planetenzahnräder (2′) und (4′) gleich dem Radius des Stegs (S) sein.The planetary gear set ( 2, 2 ' ) has a rolling movement, and on the planetary gear set ( 4, 4' ) there is a parallel adjustment. No matter which of the transmission shafts is determined, a change in the movement function, as in the case of the planetary accessories of the transmission in FIG. 8, is not possible. Due to the chain connection between the gears ( 4 ) and ( 3 ), the planetary gear set ( 4, 4 ' ) can only be adjusted in parallel, a rolling function can no longer occur. Due to this, the planetary gear set ( 2, 2 ' ) can only have a roll-off function. Compared to the epicyclic gears, scarf device 1, 2 and 3, the epicyclic gear, Fig. 12, circuit 4, still has a special property. The fact that the planet gears ( 2 ' ) and ( 4' ) are directly engaged with each other, the radius of the planet gears ( 2 ' ) and ( 4' ) must be equal to the radius of the web ( S ).

Betrachtet man den Bewegungsablauf des Planetenrads (4′), so stellt man fest: Bei einer Drehbewegung des Planetenrads (4′) legt der angenommene Punkt B den Weg 2 · r · π = 2 · 3 cm · 3,14 zurück.
Hat das Planetenrad (4′) eine Parallelbewegung, wobei der Steg (S) eine Drehbewegung gegenüber dem Planetenrad (4′) ausführt, legt der Punkt B ebenfalls den Weg 2 · r · π = 2 · 3 cm · 3,14 zurück (Zeichnung Fig. 13).If you consider the sequence of movements of the planet gear ( 4 ' ), you can see: When the planet gear ( 4' ) rotates, the assumed point B covers the path 2 · r · π = 2 · 3 cm · 3.14.
If the planet gear ( 4 ′ ) has a parallel movement, the web ( S ) executing a rotational movement with respect to the planet gear ( 4 ′ ), point B also covers the path 2 · r · π = 2 · 3 cm · 3.14 ( Drawing Fig. 13).

Die Weggleichheit des Punktes B an dem Planetenrad (4′), trotz unterschied licher Bewegungsabläufe, ist nur dann gegeben, wenn der Radius des Planeten rades gleich dem Radius des Stegs (S) ist. Aus der Weggleichheit kann man schließen, daß das Drehmoment-Drehzahlverhältnis - Eingangsmoment · Eingangs drehzahl = Planetenradmoment · Planetendrehzahl - bei einem festgestellten und auch bei einem drehenden Steg (S) vorhanden ist. Der zweite Getriebe teil, bestehend aus dem Sonnenrad (1) und dem Planetensatz (2, 2′), hat eine andere Gesamtfunktion. Der Planetensatz hat zwei Bewegungsmöglichkeiten, bei einem festgestellten Steg (S) eine Drehbewegung und bei einem drehenden Steg (S) eine Abrollbewegung. Weil der Radius des Planetenrads (2′) gleich dem Radius des Stegs (S) ist, kann die Abrollbewegung nur erfolgen, wenn das Planetenrad (4′) gleichzeitig eine Parallelbewegung ausführt.The path equality of point B on the planet gear ( 4 ' ), despite different movement sequences, is only given if the radius of the planet wheel is equal to the radius of the web ( S ). From the path equality one can conclude that the torque-speed ratio - input torque · input speed = planetary gear torque · planetary speed - is present with a fixed and also with a rotating web ( S ). The second gear part, consisting of the sun gear ( 1 ) and the planetary gear set ( 2, 2 ' ), has a different overall function. The planetary gear set has two possibilities of movement, a rotating movement in the case of a fixed bar ( S ) and a rolling movement in the case of a rotating bar ( S ). Because the radius of the planet gear ( 2 ' ) is equal to the radius of the web ( S ), the rolling motion can only take place if the planet gear ( 4' ) performs a parallel movement at the same time.

Vergleicht man die Getriebe der Schaltgruppe 1, mit den Getrieben der Schaltgruppe 4, so stellt man fest: Bei den Getrieben der Schaltgruppe 1 rollt das zweite Planetenrad des Planetensatzes auf einem feststehenden Sonnenrad als Festpunkt ab. Bei den Getrieben der Schaltgruppe 4 rollt das zweite Planetenrad auf einem Rad mit einer Ausweichbewegung als Fest punkt ab.Comparing the gearboxes of group 1 with the gearboxes of Shift group 4, it can be seen: For the transmissions of shift group 1 the second planet gear of the planetary gear set rolls on a stationary one Sun gear as a fixed point. Group 4 transmissions are rolling the second planet gear on a wheel with an evasive movement as a fixed point from.

Durch die zweifach vorhandene Bewegung, wird der zurückgelegte Weg des Zahnrads (2′) zweimal so weit wie bei einer Drehbewegung des Zahnrads (2′). Somit muß das Drehmoment an dem Planetenrad (2′) bei einem drehenden Steg (S) entsprechend kleiner sein. Das ist allerdings bei einem Übertragungsver hältnis von 1 : 1 noch ohne Bedeutung, wird der Steg (S) örtlich abgestützt, muß sich eine Drehbewegung an den Planetenrädern einstellen; ist keine Ab stützung vorhanden, verbleiben die Zahnräder in ihrer Ruhelage, das Getriebe kann wie eine starre Welle drehen.Due to the double movement, the travel of the gear ( 2 ' ) is twice as far as with a rotational movement of the gear ( 2' ). Thus, the torque on the planet gear ( 2 ' ) with a rotating web ( S ) must be correspondingly smaller. However, this is still irrelevant for a transmission ratio of 1: 1, if the web ( S ) is supported locally, a rotary movement must occur on the planet gears; if there is no support, the gears remain in their rest position, the gearbox can rotate like a rigid shaft.

Die zuletzt genannten Funktionen ändern sich aber, wenn das Standgetriebe übertragungsverhältnis nicht mehr 1 : 1 ist. Dann sind die Drehmomentver hältnisse an den Planetenrädern, bei einem nicht örtlich abgestützten dreh baren Steg (S), entsprechend dem Drehmoment-Drehzahlverhältnis wie bei den Getrieben, Fig. 6 und 7 (Eingangsmoment · Eingangsdrehzahl = Planetenrad moment · Planetenraddrehzahl).The latter functions change, however, when the stationary transmission ratio is no longer 1: 1. Then the torque ratios on the planet gears, with a non-locally supported rotatable web ( S ), corresponding to the torque-speed ratio as with the gearboxes, Fig. 6 and 7 (input torque · input speed = planet gear torque · planet gear speed).

Die zweite Möglichkeit, das Planetenradmoment zu errechnen, ist durch den Einsatz des Umlauffaktors gegeben.The second way to calculate the planetary gear torque is through the Use of the circulation factor given.

Die Betrachtung des Getriebes, Fig. 2 und 3, Schaltung 1, hat gezeigt, wird die Ausgangswelle (3) festgestellt, ist die Drehrichtung des Stegs (S) von dem Standgetriebeübertragungsverhältnis abhängig. Ist das Übertragungs verhältnis kleiner als 1, muß die Drehrichtung gleich der Antriebsrichtung sein, ist es jedoch größer als 1, muß die Drehrichtung des Stegs (S) entgegen gesetzt zur Antriebsrichtung sein.
Diese Funktion ist auch bei den Getrieben der Schaltgruppe 4 vorhanden.Examination of the transmission, FIGS. 2 and 3, circuit 1, has shown that if the output shaft ( 3 ) is ascertained, the direction of rotation of the web ( S ) is dependent on the gearbox transmission ratio. If the transmission ratio is less than 1, the direction of rotation must be equal to the drive direction, but if it is greater than 1, the direction of rotation of the web ( S ) must be opposite to the drive direction.
This function is also available for gearboxes in group 4.

Für die weiteren Überlegungen liegt die gleiche Betrachtung zugrunde, wie bei den Betrachtungen der Fig. 6 und 7.
Das bedeutet: Der Steg (S) wird nicht örtlich abgestützt, der Bezugspunkt für die Drehzahlmessung des Stegs (S) ist die Ausgangswelle (3). The further considerations are based on the same considerations as in the considerations of FIGS. 6 and 7.
This means that the web ( S ) is not supported locally, the reference point for the speed measurement of the web ( S ) is the output shaft ( 3 ).

Für die Berechnung der Planetenradmomente kann daher auch die Beziehung - Eingangsmoment · Eingangsdrehzahl = Planetenradmoment · Planetendrehzahl - eingesetzt werden. Dadurch, daß die Planetenräder (2′) und (4′) gleich groß und direkt miteinander im Eingriff sind, muß die Differenzdrehzahl zwischen den Planetenzahnrädern und dem Steg (S), bei einem drehenden Steg (S), gleich der Stegdrehzahl sein (Planetenraddrehzahl = Stegdrehzahl). Die Stegdrehzahl ist die Ausgleichsdrehzahl, die der Steg (S) haben muß, um die Eingangsdrehzahl bei einer feststehenden Ausgangswelle auszuglei chen, in der Abhängigkeit von der Standgetriebe-Übertragungsdifferenz.The relationship - input torque · input speed = planet gear torque · planetary speed - can therefore also be used to calculate the planetary gear torques. The fact that the planet gears ( 2 ' ) and ( 4' ) are the same size and directly engaged with each other, the differential speed between the planet gears and the web ( S ), with a rotating web ( S ), must be equal to the web speed (planet gear speed = Web speed). The land speed is the compensating speed that the land ( S ) must have to compensate for the input speed with a fixed output shaft, depending on the gearbox transmission difference.

Anhand der vorher beschriebenen Zusammenhänge und Beziehungen ist die Be rechnung der Steg- und Planetenradmomente relativ einfach.Based on the relationships and relationships described above, the Be Calculation of the land and planetary gear torques is relatively simple.

Fig. 14, circuit 4

Der Aufbau des Getriebes entspricht dem Getriebe, Fig. 12. Abweichend von der Fig. 12 ist das Größenverhältnis zwischen dem Sonnenrad (1) und dem Planetenrad (2) = 1 : 1,5.The construction of the transmission corresponds to that of the transmission, FIG. 12. Deviating from FIG. 12, the size ratio between the sun gear ( 1 ) and the planet gear ( 2 ) = 1: 1.5.

Der Radius der Zahnräder r1 = 1,2 cm, r2 = 1,8 cm, r2′ = 3 cm, r4′ = 3 cm, r4 = 1 cm, r3 = 1cm.
Der Radius des Stegs (S) und der Seiltrommel = 3 cm.
Die Ausgangsdrehrichtung an der Welle (3) ist gleich der Eingangsdreh richtung Welle (1)
M 1 = 3 cm kp, n1 = 1 UmdrehungThe radius of the gears r 1 = 1.2 cm, r 2 = 1.8 cm, r 2 ′ = 3 cm, r 4 ′ = 3 cm, r 4 = 1 cm, r 3 = 1cm.
The radius of the web ( S ) and the rope drum = 3 cm.
The output direction of rotation on the shaft ( 3 ) is equal to the input direction of rotation shaft ( 1 )
M 1 = 3 cm kp, n 1 = 1 turn

Die Ausgangswelle (3) ist festgestellt.The output shaft ( 3 ) is locked.

Die Planetenraddrehzahl np = ns = 2 UmdrehungenThe planetary gear speed np = ns = 2 revolutions

M 3 = Mp = 1,5 cm kp M 3 = Mp = 1.5 cm kp

Zur Kontrolle die Berechnung mittels des Umlauffaktors Uf To check the calculation using the circulation factor Uf

Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 1,5 cm kp = 1,5 cm kp
Ms = 1,5 cm kp positiv. Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 1.5 cm kp = 1.5 cm kp
Ms = 1.5 cm kp positive.

Der Steg (S) müßte somit eine Drehbewegung in der Antriebsrichtung haben. Das ist aber rein konstruktiv nicht möglich, denn dazu muß der Planeten satz (4, 4′) eine Abrollbewegung ausführen.The web ( S ) should therefore have a rotational movement in the drive direction. But this is not possible from a purely structural point of view, because the planetary set ( 4, 4 ' ) must perform a rolling motion.

Die Zahnräder des Getriebes verbleiben in ihrer Ruhelage, das Getriebe wirkt wie eine starre Welle. Dann ist aber das Moment M 3 nicht mehr 1,5 cm kp, sondern 3 cm kp = M 1.The gear wheels of the gear remain in their rest position, the gear acts like a rigid shaft. Then the moment M 3 is no longer 1.5 cm kp, but 3 cm kp = M 1.

Fig. 15, circuit 4

Der Aufbau des Getriebes entspricht dem Getriebe, Fig. 12. Abweichend ist das Größenverhältnis zwischen dem Sonnenrad (1) und dem Planetenrad (2) 1 : 2.The structure of the gearbox corresponds to the gearbox, Fig. 12. The size ratio between the sun gear ( 1 ) and the planet gear ( 2 ) is 1: 2.

Der Radius der Zahnräder r1 = 1 cm, r2 = 2 cm, r2′ = 3 cm, r4′ = 3 cm, r4 = 1 cm, r3 = 1 cm.
Der Radius des Stegs (S) und der Seiltrommel = 3 cm.
Die Ausgangsdrehrichtung der Welle (3) ist gleich der Eingangsdrehrichtung Welle (1).
M 1 = 3 cm kp, n1 = 1 UmdrehungThe radius of the gears r 1 = 1 cm, r 2 = 2 cm, r 2 ′ = 3 cm, r 4 ′ = 3 cm, r 4 = 1 cm, r 3 = 1 cm.
The radius of the web ( S ) and the rope drum = 3 cm.
The direction of rotation of the shaft ( 3 ) is the same as the direction of rotation of the shaft ( 1 ).
M 1 = 3 cm kp, n 1 = 1 turn

Die Ausgangswelle (3) ist festgestellt.The output shaft ( 3 ) is locked.

Die Planetenraddrehzahl np = ns = 1 UmdrehungThe planetary gear speed np = ns = 1 revolution

M 3 = Mp = 3 cm kp. M 3 = Mp = 3 cm kp.

Zur Kontrolle die Berechnung mittels des Umlauffaktors UF =To check the calculation using the circulation factor UF =

Ms = M 1 - M3 = 3 cm kp - 3 cm kp = 0. Ms = M 1 - M 3 = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.

Die zwei wirksamen Momente an dem Steg (S), M 1 und M 3, sind gleich groß, somit ist innerhalb des Getriebes und außerhalb des Getriebes ein Gleichge wichtszustand vorhanden. Allerdings nicht mehr ein stabiler Gleichgewichts zustand wie bei dem Getriebe, Fig. 12, sondern ein indifferenter Gleichge wichtszustand.The two effective moments on the web ( S ), M 1 and M 3, are of the same size, so there is a state of equilibrium within the transmission and outside the transmission. However, no longer a stable equilibrium state as in the transmission, Fig. 12, but an indifferent equilibrium state.

An dem Steg (S) kann auch in diesem Fall keine Leistung abgeführt werden, die Zahnräder verbleiben in ihrer Ruhelage, das Getriebe wirkt wie eine starre Welle.In this case, too, no power can be dissipated on the web ( S ), the gears remain in their rest position, the gear acts like a rigid shaft.

Die vorangegangenen Überlegungen beweisen, Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 4 sind keine Leistungsverzweigungen wie Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 1, 2 und 3.The previous considerations prove that epicyclic gears of group 4 are not power splitters like epicyclic gears of group 1, 2 and 3.

Dadurch, daß der Planetensatz (2, 2′) eine zweifache Bewegung ausführen muß, ist bei einem Übertragungsverhältnis 2 : 1 wieder ein Gleichgewichtszustand vorhanden. Dabei ist der parallelverstellbare Planetensatz (4, 4′) der Fest punkt für den Planetensatz (2, 2′), eine Ausgleichsdrehbewegung kann sich an dem Steg (S) selbsttätig nicht einstellen. Bei einer Energieübertragung von der Welle (1) zur Welle (2) stützt sich das Getriebe, bedingt durch das Kräftegleichgewicht an den Stegwellen, selbsttätig ab. Wird der Steg (S) mittels einer kleinen zusätzlichen Energie entgegen der Antriebsrichtung verstellt, muß die Ausgangsdrehzahl an der Welle (3) entsprechend kleiner werden. Auch bei diesem Vorgang wird keine Leistung über den Steg (S) ab geführt, das Kräftegleichgewicht an den Stegwellen bleibt erhalten. Entsprechend der Beziehung - Eingangsmoment · Eingangsdrehzahl gleich Ausgangsmoment · Ausgangsdrehzahl - muß das Drehmoment an der Ausgangs welle (3) größer werden. Due to the fact that the planetary gear set ( 2, 2 ' ) has to perform a double movement, an equilibrium state is again present at a transmission ratio of 2: 1. The parallel adjustable planetary gear set ( 4, 4 ' ) is the fixed point for the planetary gear set ( 2, 2' ), a compensating rotary movement cannot occur automatically on the web ( S ). In the case of energy transmission from the shaft ( 1 ) to the shaft ( 2 ), the gear is supported automatically due to the balance of forces on the web shafts. If the web ( S ) is adjusted against the drive direction using a small amount of additional energy, the output speed on the shaft ( 3 ) must be correspondingly lower. Even in this process, no power is dissipated via the web ( S ), the balance of forces at the web shafts is maintained. According to the relationship - input torque · input speed equal to output torque · output speed - the torque on the output shaft ( 3 ) must be greater.

Umlaufgetriebe der Schaltung 4 sind bei einem Standgetriebeübertragungs verhältnis 1 : 2 Hebelsysteme, mit einer verstellbaren Abstützung. Erfolgt die Verstellung der Abstützung gleichzeitig zur Übertragung der Energie, ist eine stufenlose Drehzahl-Drehmomentregelung möglich.Epicyclic gears of circuit 4 are in a stationary transmission ratio 1: 2 lever systems, with an adjustable support. If the support is adjusted simultaneously with the transfer of the Energy, a stepless speed-torque control is possible.

Hebelsysteme, die nicht ortsfest abgestützt sind, erscheinen zunächst undenkbar und physikalisch unmöglich. Der Beweis, daß solche Hebelsysteme möglich und schon in einer anderen Form vorhanden sind, ist täglich in der Form eines Kraftfahrzeuges sichtbar.Lever systems that are not supported in a fixed position appear at first unthinkable and physically impossible. The proof that such lever systems possible and already exist in another form is in daily the shape of a motor vehicle visible.

Dazu folgende Betrachtung eines Kraftfahrzeuges mit Frontantrieb:
Der Motor und das Stufengetriebe bilden einen Block mit einer Achse, an welcher zwei Räder befestigt sind, die auf einer Straße als Basis stehen. Erzeugt der Motor über das Getriebe ein Drehmoment an den Rädern, so rollen nicht die Räder auf der Straße, sondern der Motor führt eine Drehbewegung aus. Das kann man verhindern, indem der Motor mit einem Chassis verbunden wird, das noch eine zweite Achse mit zwei Rädern hat. Der Motor kann, bedingt durch das Gegengewicht Chassis, keine Drehbewegung mehr ausführen, das Chassis rollt auf der Straße, wobei die Achsen stets parallel zur Straße geführt werden. Das verstellbare Stufengetriebe hat als Basis das bewegliche parallelgeführte Chassis.The following consideration of a motor vehicle with front-wheel drive:
The motor and the stepped transmission form a block with an axle, to which two wheels are attached, which are based on a road. If the motor generates a torque on the wheels via the gearbox, the wheels do not roll on the road, but the motor rotates. This can be prevented by connecting the motor to a chassis that has a second axle with two wheels. Due to the chassis counterweight, the motor can no longer perform a rotary movement; the chassis rolls on the road, whereby the axles are always guided parallel to the road. The adjustable multi-step transmission is based on the movable, parallel-guided chassis.

Ob nun das Chassis auf der Straße steht oder rollt, für den verstellbaren Stützpunkt des Getriebes entsteht keine Funktionsänderung.Whether the chassis is on the road or rolling, for the adjustable The base of the gearbox does not change its function.

Wenn man das Kraftfahrzeug als Antriebs- und Hebelsystem betrachtet, so hat das System keine ortsfeste Abstützung, sondern eine künstliche Abstützung, die durch die Parallelführung des Chassis zur Straße gegeben ist.If you look at the motor vehicle as a drive and lever system, it has the system is not a fixed support, but an artificial support, which is given by the parallel guidance of the chassis to the road.

Das Umlaufgetriebe, Fig. 15, Schaltung 4, hat ebenfalls keine ortsfeste Basis, weil das ganze Getriebesystem wie eine starre Welle drehen kann. Als Basis für die Abstützung dient der parallel verstellbare Planeten satz (4, 4′), auf dem der Planetensatz (2, 2′) abrollt, wobei der Planeten satz (2, 2) als verstellbare Abstützung des Hebelsystems zu betrachten ist. Dadurch, daß der Planetensatz (2, 2′) auf dem Planetensatz (4, 4′) abrollt, erfolgt eine Verstellung des Stützpunktes des Getriebes, entsprechend wird der zurückgelegte Weg der Ausgangswelle (3) gegenüber der Eingangswelle (1) kleiner.The planetary gear, Fig. 15, circuit 4, also has no fixed base, because the whole gear system can rotate like a rigid shaft. The basis for the support is the parallel adjustable planetary set ( 4, 4 ' ) on which the planetary set ( 2, 2' ) rolls, the planetary set ( 2, 2 ) being considered as an adjustable support for the lever system. Characterized in that the planetary gear set ( 2, 2 ' ) rolls on the planetary gear set ( 4, 4' ), an adjustment of the base point of the transmission takes place, accordingly the distance covered by the output shaft ( 3 ) relative to the input shaft ( 1 ) becomes smaller.

Die Grundlage für die Gesamtfunktion des Getriebes ist die konstruktions bedingte Sperrung der Abrollbewegung an dem Planetensatz (4, 4′). Ohne diese konstruktive Sperrung der Abrollbewegung hat das Getriebe als Hebelsystem keine Basis und es könnte sich auch kein funktionsabhängiger Gleichgewichts zustand an dem Steg (S) des Getriebes einstellen. The basis for the overall function of the transmission is the design-related blocking of the rolling motion on the planetary gear set ( 4, 4 ' ). Without this constructive blocking of the rolling motion, the gearbox has no basis as a lever system and there could also be no function-dependent equilibrium on the web ( S ) of the gearbox.

Der Mensch, als erdgebundenes Wesen, betrachtet die Dinge meistens von seinem ortfesten Standpunkt. Daher bedarf es zunächst einer ge wissen Gewöhnung, die vorangegangenen Überlegungen nachzuvollziehen, daß ein Hebelsystem nicht unbedingt einen ortsfesten Stützpunkt be nötigt. Besonders schwierig ist es, die beschriebenen Bewegungsabläufe der Planetenräder des Getriebes, Schaltung 4, mittels einer Zeichnung nachzuvollziehen, dazu bedarf es sehr viel Übung.Humans, as earthbound beings, mostly look at things from his fixed point of view. Therefore, a ge is required first get used to understanding the previous considerations, that a lever system is not necessarily a fixed base compelled. It is particularly difficult to follow the described movements the planetary gears of the transmission, circuit 4, by means of a drawing it takes a lot of practice to understand.

Der eindruckvollste Nachweis für die Richtigkeit der vorangegangenen Ausführungen und Berechnungen, kann anhand entsprechender Getriebe modelle erbracht werden.The most impressive proof of the correctness of the previous one Designs and calculations can be made using appropriate gearboxes models are provided.

Fig. 16, circuit 4:

Der Steg (S) ist drehbar in den fest angeordneten Lagern gelagert. In der Hohlwelle des Stegs (S) ist die Welle (1) drehbar gelagert und mit dem Antriebsmotor (M) und dem Sonnenrad (1) fest verbunden. Auf der oberen Stegwelle ist der Planetensatz (2, 2′) drehbar gelagert, wobei das erste Planetenrad (2) mit dem Sonnenrad (1) im Eingriff ist. Der zweite Planetensatz (4, 4′) ist auf der unteren Stegwelle gelagert, so daß das Planetenrad (4′) mit dem Planetenrad (2′) im Eingriff ist. Mittels einer an dem Steg (S) befestigten Zwischenwelle ist das Zahnrad (5) drehbar ge lagert und mit dem Planetenrad (4) und dem Sonnenrad (3) im Eingriff. Die Welle (3) ist in der zweiten Hohlwelle des Stegs (S) drehbar ge lagert und mit dem Sonnenrad (3) und der Seiltrommel (3) fest verbunden. An dem auf der Seiltrommel aufgespulten Seil, ist das Gewicht (G) be festigt. Der Innenläufer des Reglers (R) ist auf der Welle (1) und der Außenläufer des Reglers (R) an der Hohlwelle des Stegs (S) befestigt.The web ( S ) is rotatably mounted in the fixed bearings. The shaft ( 1 ) is rotatably mounted in the hollow shaft of the web ( S ) and is firmly connected to the drive motor ( M ) and the sun gear ( 1 ). The planetary gear set ( 2, 2 ' ) is rotatably mounted on the upper web shaft, the first planet gear ( 2 ) engaging with the sun gear ( 1 ). The second planetary gear set ( 4, 4 ' ) is mounted on the lower web shaft, so that the planet gear ( 4' ) with the planet gear ( 2 ' ) is engaged. By means of an intermediate shaft attached to the web ( S ), the gear wheel ( 5 ) is rotatably supported and engages with the planet gear ( 4 ) and the sun gear ( 3 ). The shaft ( 3 ) is rotatably supported in the second hollow shaft of the web ( S ) and firmly connected to the sun gear ( 3 ) and the cable drum ( 3 ). The weight ( G ) is fastened on the rope wound on the rope drum. The inner rotor of the controller ( R ) is attached to the shaft ( 1 ) and the outer rotor of the controller ( R ) to the hollow shaft of the web ( S ).

Gegenüber der Fig. 15 ist jetzt, statt der Kettenverbindung zwischen den Zahnrädern (3) und (4), das Zwischenrad (5) vorhanden, der vorherbe schriebene Gleichgewichtszustand ist bei einem Übertragungsverhältnis 1 : 2, auch bei dem Getriebe, Fig. 16, vorhanden.Compared to FIG. 15, instead of the chain connection between the gear wheels ( 3 ) and ( 4 ), the intermediate wheel ( 5 ) is present, the previously described equilibrium state is at a transmission ratio of 1: 2, also in the transmission, FIG. 16, available.

Calculation Fig. 16, circuit 4

Der Radius der Zahnräder r1 = 1 cm, r2 = 2 cm, r2′ = 3 cm, r4′ = 3 cm, r4 = 0,75 cm, r5 = 0,75 cm, r3 = 0,75 cm.
Der Radius des Stegs (S) und der Seiltrommel (3) = 3 cm.
M 1 = 3 cm kp, n1 = 1 UmdrehungThe radius of the gears r 1 = 1 cm, r 2 = 2 cm, r 2 ′ = 3 cm, r 4 ′ = 3 cm, r 4 = 0.75 cm, r 5 = 0.75 cm, r 3 = 0 , 75 cm.
The radius of the web ( S ) and the rope drum ( 3 ) = 3 cm.
M 1 = 3 cm kp, n 1 = 1 turn

Die Ausgangswelle (3) ist festgestellt.The output shaft ( 3 ) is locked.

Die Summe der äußeren Momente
M 1 - M 3 = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.The sum of the external moments
M 1 - M 3 = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.

Die Summe der inneren Momente
M direkt - M Planetenrad = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.The sum of the inner moments
M direct - M planet gear = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.

Bedingt durch den funktionsabhängigen Gleichgewichtszustand an dem Steg (S) kann sich dort kein Drehmoment einstellen und somit keine Energieentnahme erfolgen. Für eine Verstellung des Stegs (S) muß dem Regler (R) eine zu sätzliche Energie zugeführt werden und der Größe der Zahnrad- und Lager reibung entsprechen. Treibt man die Welle (1) mit dem Motor (M) an, muß gleichzeitig der Regler (R) über eine Sollwertsteuerung die gewünschte Ausgangsdrehzahl und das Ausgangsmoment an der Welle (3) einstellen.Due to the function-dependent state of equilibrium on the web ( S ), no torque can be set there and therefore no energy can be drawn off. For an adjustment of the web ( S ) the controller ( R ) must be supplied with additional energy and correspond to the size of the gear and bearing friction. If you drive the shaft ( 1 ) with the motor ( M ), the controller ( R ) must simultaneously set the desired output speed and the output torque on the shaft ( 3 ) via a setpoint control.

Wenn ein Drehzahlschlupf von ca. 3% bis 5% nicht stört, kann man die Regel energie auch dem Antrieb entnehmen. Das kann man erreichen, wenn das Über tragungsverhältnis zwischen den Zahnrädern (1) und (2) größer als 1 : 2 wird. Bei einem Übertragungsverhältnis 1 : 2,05 steht an dem Steg (S) ein Differenzmoment von ca. 5% des Eingangsmoments an. Wenn die Lager- und Zahnradreibung ca. 4% ist, verbleibt noch 1% des Eingangsmoments als wirk sames Moment an dem Steg (S).If a speed slip of approx. 3% to 5% does not interfere, the control energy can also be found in the drive. This can be achieved if the transmission ratio between the gears ( 1 ) and ( 2 ) is greater than 1: 2. With a transmission ratio of 1: 2.05, a differential torque of approx. 5% of the input torque is present on the web ( S ). When the bearing and gear friction is approx. 4%, 1% of the input torque remains as an effective moment on the web ( S ).

Das Restmoment kann mittels des Reglers (R) mit einer Bremsfunktion ab gestützt werden. Hat der Regler (R) eine abgestimmte bewegungshemmende Funktion, kann sich das Getriebe automatisch auf das jeweils erforder liche Drehmoment am Getriebeausgang einstellen. Das Getriebe ist dann gleichzeitig ein direkt wirkender Analogrechner und benötigt keine zu sätzliche Meßwerterfassung und keine Sollwertsteuerung. Die Energieent nahme an dem Steg (S) ist allerdings mit einem Drehzahlverlust an der Ausgangswelle verbunden, das Getriebe hat im Regelbereich einen Drehzahl schlupf.The remaining torque can be supported by means of the controller ( R ) with a braking function. If the controller ( R ) has a coordinated movement-inhibiting function, the gearbox can automatically adjust itself to the torque required at the gearbox output. The gearbox is then also a direct-acting analog computer and requires no additional measured value acquisition and no setpoint control. The energy consumption on the web ( S ) is associated with a loss of speed on the output shaft, the gearbox has a speed slip in the control range.

Der Regelbereich reicht dann von 1 : 0 bis 1 : 0,95. Das Übertragungsver hältnis 1 : 1 ist nur zu erreichen, wenn der Regler festgestellt wird. Die größte Verlustleistung ist dann gegeben, wenn die Getriebeausgangs drehzahl sehr klein ist. Wird der Regler (R) festgestellt, kann das Getriebe wie eine starre Welle drehen, die Verlustleistung ist gleich Null.The control range then ranges from 1: 0 to 1: 0.95. The transmission ratio 1: 1 can only be achieved if the controller is locked. The greatest power loss is given when the transmission output speed is very low. If the regulator ( R ) is determined, the gearbox can turn like a rigid shaft, the power loss is zero.

Abgesehen von dem guten Wirkungsgrad im Regelbereich, kann je nach Einsatz des Getriebes, ein bisher unerreichbarer Gesamtwirkungsgrad erzielt werden.Apart from the good efficiency in the control range, depending on the application of the transmission, a previously unattainable overall efficiency can be achieved.

Die Summe der Vorteile gegenüber bisher bekannten Getriebesystemen:The sum of the advantages over previously known gear systems:

1. The large control range
2. The relatively simple scheme
3. The good overall efficiency
4. Very good possibility of acceleration due to the direct torque Adaptation
5. The low cost of materials, light weight, inexpensive manufacturing costs.

Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 4, als Grundlage für eine kraftschlüssige Drehzahl-Drehmomentregelung, bieten dem Maschinenbau interessante neue Perspektiven. Mit dieser Erfindung wird ein weiterer technischer Fort schritt eingeleitet, der gegenüber anderen technischen Weiterentwicklungen den Vorteil hat, daß er nicht mit einem erhöhten Materialaufwand und einer komplizierten Technik behaftet ist.Epicyclic gear group 4, as the basis for a non-positive Speed-torque control, offer interesting new mechanical engineering Perspectives. With this invention, a further technical fort step initiated compared to other technical developments has the advantage that it does not require an increased amount of material and complicated technology.

Die Technik bleibt überschaubar, robust, wartungsfreundlich und vor allem kostengünstig.The technology remains manageable, robust, easy to maintain and above all inexpensive.

Das gilt besonders für Umlaufgetriebe, Fig. 17, Schaltung 4.This applies particularly to epicyclic gears, Fig. 17, circuit 4.

Funktionsmäßig entspricht das Getriebe dem Getriebe, Fig. 16, Schaltung 4, ist jedoch einfacher aufgebaut.Functionally, the transmission corresponds to the transmission, FIG. 16, circuit 4, but is of simpler construction.

Der Steg (S) ist drehbar in einem feststehenden Lager und in dem Hohlrad (3) gelagert. Die Welle (1) ist mit dem Sonnenrad (1) und dem Motor (M) fest ver bunden und in der Hohlwelle des Stegs (S) drehbar gelagert. Das Hohlrad (3) und die Seiltrommel sind an der Welle (3) befestigt, die in dem zweiten feststehenden Lager drehbar gelagert ist. Auf der Stegwelle ist der Plane tensatz (2, 2′) drehbar gelagert, wobei das Planetenrad (2′) mit dem Hohlrad (3) im Eingriff ist. Mittels einer an dem Steg (S) befestigten Zwischenwelle, ist das Zahnrad (4) drehbar gelagert und mit dem Sonnenrad (1) und dem Planetenrad (2) im Eingriff. Der Innenläufer des Reglers (R) ist auf der Welle (1) und der Außenläufer des Reglers (R) an der Hohlwelle des Stegs (S) befestigt. Das Gegenmoment an der Welle (3) wird durch ein Gewicht er zeugt, das an dem Seil der Seiltrommel befestigt ist.The web ( S ) is rotatably mounted in a fixed bearing and in the ring gear ( 3 ). The shaft ( 1 ) with the sun gear ( 1 ) and the motor ( M ) is firmly connected and rotatably mounted in the hollow shaft of the web ( S ). The ring gear ( 3 ) and the cable drum are attached to the shaft ( 3 ) which is rotatably mounted in the second fixed bearing. On the web shaft, the tarpaulin set ( 2, 2 ' ) is rotatably mounted, the planet gear ( 2' ) being in engagement with the ring gear ( 3 ). The gear wheel ( 4 ) is rotatably supported by means of an intermediate shaft attached to the web ( S ) and meshes with the sun gear ( 1 ) and the planet gear ( 2 ). The inner rotor of the controller ( R ) is attached to the shaft ( 1 ) and the outer rotor of the controller ( R ) to the hollow shaft of the web ( S ). The counter torque on the shaft ( 3 ) is generated by a weight that is attached to the rope of the rope drum.

Die Grundlage für die Funktion des Getriebes ist die konstruktive Sperrung der Abrollfunktion an dem Planetensatz (2, 2′). Der Planetensatz (2, 2′) hat dadurch nur zwei Funktionen, die Funktion Drehbewegung und die Funktion Parallelverstellung. Die Voraussetzung für einen Gleichgewichtszustand an dem Steg (S) ist dann gegeben, wenn der Radius des Planetenrades (2′) gleich dem Radius des Stegs (S) ist.The basis for the function of the transmission is the constructive blocking of the rolling function on the planetary gear set ( 2, 2 ' ). The planetary gear set ( 2, 2 ' ) has only two functions, the rotary motion function and the parallel adjustment function. The condition for an equilibrium state on the web ( S ) is given when the radius of the planet gear ( 2 ' ) is equal to the radius of the web ( S ).

Der Radius des Stegs (S) rs = 2 cm.
Der Radius der Zahnräder r1 = 0,5 cm, r4 = 0,5 cm, r2 = 0,5 cm, r2′ = 2 cm und das Hohlrad (3) r3 = 4 cm.
Der Radius der Seiltrommel = 2 cm, das Gewicht an der Seiltrommel 1 kp.
Das Eingangsmoment M 1 = 2 cm kp.
Die Eingangsdrehzahl r1 = 1 Umdrehung.
Die Ausgangsdrehrichtung ist gleich der Eingangsdrehrichtung.
Die Ausgangswelle (3) ist festgestellt.The radius of the web ( S ) rs = 2 cm.
The radius of the gears r 1 = 0.5 cm, r 4 = 0.5 cm, r 2 = 0.5 cm, r 2 ′ = 2 cm and the ring gear ( 3 ) r 3 = 4 cm.
The radius of the rope drum = 2 cm, the weight on the rope drum 1 kp.
The input moment M 1 = 2 cm kp.
The input speed r 1 = 1 revolution.
The output direction of rotation is the same as the input direction of rotation.
The output shaft ( 3 ) is locked.

Das Übertragungsverhältnis Z ist größer als 1, also muß die Ausgleichdreh richtung entgegen der Eingangsdrehrichtung sein.The transmission ratio Z is greater than 1, so the direction of compensation must be opposite to the direction of rotation.

Die Ausgleichsdrehzahl an dem Steg (S) ns.The compensation speed on the web ( S ) ns .

Die Abrollfunktion an dem Planetensatz (2, 2′) ist nicht gegeben, folglich muß der Umlauffaktor Uf in die Berechnung einbezogen werden.The roll-off function on the planetary gear set ( 2, 2 ' ) is not given, consequently the circulation factor Uf must be included in the calculation.

Das Stegmoment Ms = M 1- M 3
Ms = 2 cm kp - 2 cm kp = 0.The web moment Ms = M 1- M 3
Ms = 2 cm kp - 2 cm kp = 0.

Die Summe der äußeren Momente
M 1 - M = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.The sum of the external moments
M 1 - M = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.

Die Summe der inneren Momente
M direkt - M gegen = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.The sum of the inner moments
M direct - M against = 3 cm kp - 3 cm kp = 0.

Das Planetensatzmoment Mp.The planetary set moment Mp .

Bei einer Umdrehung des Steg (S), ist die Differenzdrehzahl zwischen dem Steg (S) und dem Planetensatz (2, 2′) zwei Umdrehungen. Dabei hat der Pla netensatz (2, 2′) je zur Hälfte zwei Bewegungsfunktionen, die Drehbewegung und die Parallelverstellung.With one revolution of the web ( S ), the differential speed between the web ( S ) and the planetary gear set ( 2, 2 ' ) is two revolutions. The pla netsatz ( 2, 2 ' ) each have two movement functions, the rotary movement and the parallel adjustment.

Der Meßpunkt für die Stegdrehzahl ist die Getriebeausgangswelle (3) und der Meßpunkt für die Planetendrehzahl des Stegs (S).The measuring point for the land speed is the gearbox output shaft ( 3 ) and the measuring point for the planet speed of the land ( S ).

An dem Steg (S) ist ein indifferenter Gleichgewichtszustand. Eine Energie übertragung kann erfolgen, indem das Getriebe wie eine starre Welle dreht. Eine Regelung der Ausgangsdrehzahl und des Ausgangsmoments erfolgt, wenn der Regler (R) mittels einer kleinen zusätzlichen Energie den Steg (S) entgegen der Antriebsrichtung verstellt.There is an indifferent state of equilibrium on the web ( S ). Energy can be transferred by turning the gearbox like a rigid shaft. The output speed and the output torque are regulated when the controller ( R ) adjusts the web ( S ) against the drive direction by means of a small additional energy.

Eine Energieentnahme an dem Steg (S) wird möglich, wenn der Radius des Pla netenrades (2′) kleiner als der Radius des Stegs (S) ist. Damit muß das Übertragungsverhältnis größer als 2 : 1 werden. Auch in dieser Beziehung ist das Getriebe funktionsgleich mit dem Getriebe, Fig. 16.An energy withdrawal on the web ( S ) is possible if the radius of the planet wheel ( 2 ' ) is smaller than the radius of the web ( S ). The transmission ratio must therefore be greater than 2: 1. In this respect too, the transmission is functionally identical to the transmission, FIG. 16.

Es erübrigt sich daher, die Funktionen und die besonderen Vorzüge des Getriebes zu wiederholen.Therefore, the functions and the special advantages of the Repeat transmission.

Alle Funktionen und Bewegungsabläufe wurden anhand von Getriebemodellen der unterschiedlichsten Art ermittelt und mit den Berechnungsergebnissen verglichen.All functions and motion sequences were based on gear models of all kinds and with the calculation results compared.

Die aufgezeigten Zusammenhänge und Beziehungen durch umfangreiche Versuche an Getriebemodellen gefunden und umgesetzt.The shown connections and relationships through extensive Tests on gearbox models found and implemented.

Die erforderlichen Versuche haben auch gezeigt, daß es durchaus mög lich ist, das vorher beschriebene Regelgetriebe als Zahnradstandgetriebe zu konstruieren. Die Funktion des Getriebes beruht auf der gleichen physika lischen Grundlage, ist aber bedeutend materialaufwendiger und hat einen wesent lich schlechteren Gesamtwirkungsgrad.The necessary tests have also shown that it is quite possible Lich, the previously described variable speed gearbox as a geared gearbox to construct. The function of the transmission is based on the same physika basis, but is significantly more expensive and has an essential overall efficiency.

Eine Beschreibung des Getriebes würde den Rahmen der Ausarbeitung sprengen und soll daher der Vollständigkeit halber nur am Rande erwähnt werden.A description of the transmission would go beyond the scope of the elaboration and should therefore only be mentioned in passing for the sake of completeness.

Die Erkenntnis, daß nicht alle Dreiwellenumlaufgetriebe Leistungsverzwei gungen sind, ist noch wissenschaftliches Neuland, aber logisch nicht mehr zu widerlegen. Das zeigt besonders deutlich der Vergleich zwischen zwei Dreiwellenumlaufgetrieben der Schaltgruppe 2 und der Schaltgruppe 4, mit einem Standgetriebeübertragungsverhältnis von 1 : 2.The realization that not all three-shaft epicyclic gearboxes split power is still new scientific territory, but logically no longer disprove it. The comparison between two shows this particularly clearly Three-shaft planetary gearboxes of group 2 and group 4, with a stationary transmission ratio of 1: 2.

Der folgende Vergleich zeigt ganz eindeutig, daß Dreiwellenumlaufgetriebe der Schaltgruppe 4, bei den angegebenen Größenverhältnissen der Zahnräder, Hebelsysteme mit einer verstellbaren Abstützung sind. Ferner ist zu ersehen, daß der Berechnungsansatz zur Berechnung von Umlaufgetrieben von dem Be wegungsablauf der Planetenzahnräder und von der jeweiligen Schaltung der Kraftanschlüsse innerhalb des Getriebes abhängig ist.The following comparison clearly shows that three-shaft epicyclic gear switching group 4, given the specified size ratios of the gear wheels, There are lever systems with an adjustable support. It can also be seen that the calculation approach for the calculation of epicyclic gears by the Be Course of movement of the planetary gears and the respective circuit of the Power connections within the gearbox is dependent.

Fig. 18, circuit 2

Der Steg (S) ist drehbar ein einem feststehenden Lager und in dem Hohl rad (3) gelagert. Die Welle (1) ist mit dem Sonnenrad (1) und der Seil trommel (1) fest verbunden und in der Hohlwelle des Stegs (S) drehbar ge lagert. Das Hohlrad (3) und die Seiltrommel (3) sind an der Welle (3) be festigt, die in dem zweiten feststehenden Lager drehbar gelagert ist. Auf der Stegwelle ist der Stufenplanet (2, 2′) drehbar gelagert, wobei das Planetenrad (2) mit dem Sonnenrad (1) und das Planetenrad (2′) mit dem Hohlrad (3) im Eingriff ist. Die äußeren Momente werden durch Gewichte erzeugt, die an den Seilen der Seiltrommeln befestigt sind. Das Standgetriebe-Übertragungsverhältnis von der Welle (1) zur Welle (2) ist 1 : 2. The web ( S ) is rotatably mounted in a fixed bearing and in the hollow wheel ( 3 ). The shaft ( 1 ) is firmly connected to the sun gear ( 1 ) and the cable drum ( 1 ) and rotatably supported in the hollow shaft of the web ( S ). The ring gear ( 3 ) and the cable drum ( 3 ) on the shaft ( 3 ) be fastened, which is rotatably mounted in the second fixed bearing. The stepped planet ( 2, 2 ' ) is rotatably mounted on the web shaft, the planet gear ( 2 ) engaging with the sun gear ( 1 ) and the planet gear ( 2' ) with the ring gear ( 3 ). The external moments are generated by weights that are attached to the ropes of the rope drums. The stationary gear transmission ratio from shaft ( 1 ) to shaft ( 2 ) is 1: 2.

Zur besseren Übersicht kann man das vorgenannte Umlaufgetriebe als ein Hebelsystem darstellen, dazu die Fig. 18a.For a better overview, the aforementioned epicyclic gear can be represented as a lever system, see FIG. 18a.

Die Fig. 18a zeigt ein Hebelsystem mit einem drehbar an der Stütze (ST 1) gelagerten Steg (S). Auf den Stegachsen sind die Zahnräder (1) und (2) drehbar gelagert und miteinander im Eingriff. An dem Zahnrad (1) ist der Hebel (H 1) und an dem Zahnrad (2) der Hebel (H 2) starr befestigt. Mittels eines Seils ist an dem Hebel (H 1) das Gewicht 1 kp wirksam, während der Hebel (H 2) mit der feststehenden Stütze (ST 2) verbunden ist.The Fig. 18a shows a lever system with a mounted rotatably on the support (ST 1) web (S). The gear wheels ( 1 ) and ( 2 ) are rotatably mounted on the web axes and mesh with one another. To the gear (1) of the levers (H 1) is rigidly secured to the lever and to the gear (2) (H 2). The weight 1 kp is effective on the lever ( H 1) by means of a rope, while the lever ( H 2) is connected to the fixed support ( ST 2).

Die Gesamtlänge des Hebels (H 1) einschließlich Zahnrad = 6 cm und die Ge samtlänge des Hebels (H 2) einschließlich Zahnrad = 3 cm.
Der Radius der gleich großen Zahnräder (1) und (2) ist = 1,5 cm und der Abstand der Stegwellen = 3 cm.The total length of the lever ( H 1) including gear = 6 cm and the total length of the lever ( H 2) including gear = 3 cm.
The radius of the gear wheels ( 1 ) and ( 2 ) of the same size = 1.5 cm and the distance between the web shafts = 3 cm.

Das Drehmoment an dem Zahnrad (1)
M 1 = H 1 · G = 6 cm · 1 kp = 6 cm kp.The torque on the gear ( 1 )
M 1 = H 1 · G = 6 cm · 1 kp = 6 cm kp.

Das Drehmoment an dem Zahnrad (2)
M 2 = M 1 = 6 cm kp.The torque on the gear ( 2 )
M 2 = M 1 = 6 cm kp.

Die Kraft G 2 an dem Hebel H 2.The force G 2 on the lever H 2.

Die entgegen der Eingangsrichtung wirksame Kraft G 2 wird an der Stütze (ST 2) umgelenkt und somit in der Eingangsrichtung an dem Steg (S) wirksam.The force G 2 acting against the input direction is deflected on the support ( ST 2) and thus effective on the web ( S ) in the input direction.

Dadurch, daß das Zahnrad (2) auf der Stegwelle des Stegs (S) drehbar ge lagert ist, wird eine zweite Kraft an dem Steg (S) direkt wirksam.Characterized in that the gear ( 2 ) on the web shaft of the web ( S ) is rotatably supported, a second force on the web ( S ) is directly effective.

In diesem Fall sind zwei gleich große Kräfte von jeweils 2 kp in gleicher Richtung an dem Steg (S) wirksam, somit ist das wirksame StegmomentIn this case, two equally large forces of 2 kp each act in the same direction on the web ( S ), so the effective web moment is

(G 1 + G 2) · rs = (2 kp + 2 kp) · 3 cm = 12 cm kp.( G 1 + G 2) rs = (2 kp + 2 kp) 3 cm = 12 cm kp.

Die Fig. 18b zeigt ein gleiches Hebelsystem, jedoch ist statt des Hebels (H 2) das Zahnrad (2′) und für die Stütze (St 2) das feststehende Hohlrad (3) vorhanden. Fig. 18b shows the same lever system, but instead of the lever ( H 2) the gear ( 2 ' ) and for the support ( St 2) the fixed ring gear ( 3 ) is available.

Der Radius des Zahnrads (2′) ist gleich der Hebellänge (H 2) = 3 cm. Daraus könnte man schließen, daß auch das wirksame Drehmoment an dem Steg (S) gleichbleibend 12 cm kp ist. The radius of the gear ( 2 ' ) is equal to the lever length ( H 2) = 3 cm. From this one could conclude that the effective torque at the web ( S ) is also 12 cm kp.

Diese Folgerung ist jedoch falsch, der Steg (S) kann jetzt eine Dreh bewegung ausführen, wobei das Zahnrad (2′) in dem Hohlrad abrollt und das Zahnrad (1) gegenüber dem Zahnrad (2) eine Abrollbewegung hat. Entsprechend der Abrollbewegungen erhält das Hebelsystem eine völlig neue Funktion.This conclusion is wrong, however, the web ( S ) can now perform a rotary movement, the gear ( 2 ' ) rolling in the ring gear and the gear ( 1 ) relative to the gear ( 2 ) has a rolling movement. The lever system has a completely new function in accordance with the rolling movements.

Bei einer Umdrehung des Zahnrads (1) ist die Stegdrehzahl 0,333 Um drehung. Entsprechend der physikalischen Beziehung - Kraft · Kraftweg = Last · Lastweg oder Eingangsmoment · Eingangsdrehzahl = Stegmoment · Steg drehzahl - muß das Drehmoment an dem Steg (S).With one revolution of the gear wheel ( 1 ), the land speed is 0.333 rev. According to the physical relationship - force · force path = load · load path or input torque · input speed = land torque · land speed - the torque on the land ( S ) must be.

Dieses Beispiel zeigt sehr deutlich, wie sehr das Stegmoment von dem möglichen Bewegungsablauf der Zahnräder abhängig ist.This example shows very clearly how much the web moment of that possible course of movement of the gears is dependent.

Fig. 18b: Calculation according to the known calculation method

geg.: M 1 = 6 cm kp, r1 = 1,5cm, r2 = 1,5 cm
r2′ = 3 cm, r3 = 6 cm, rs = 3 cm
ges.: Z, M 3, Ms Gg: M 1 = 6 cm kp, r 1 = 1.5 cm, r 2 = 1.5 cm
r 2 ′ = 3 cm, r3 = 6 cm, rs = 3 cm
tot .: Z, M 3, Ms

M 3 = M1 · Z = 6 cm kp · 2 = 12 cm kp
Ms = M1 + M3 = 6 cm kp + 12 cm kp = 18 cm kp
Ms - M1 - M3 = 0
18 cm kp - 6 cm kp - 12 cm kp = 0 M 3 = M 1Z = 6 cm kp.2 = 12 cm kp
Ms = M 1 + M 3 = 6 cm kp + 12 cm kp = 18 cm kp
Ms - M 1 - M 3 = 0
18 cm kp - 6 cm kp - 12 cm kp = 0

Summe aller Momente gleich 0.Sum of all moments equal to 0.

Fig. 19, circuit 4

Das Umlaufgetriebe Fig. 19 ist, bis auf die Kettenverbindung zwischen dem Sonnenrad (1) und dem Planetenrad (2), mit dem Umlaufgetriebe, Fig. 18, im Aufbau identisch.Except for the chain connection between the sun gear ( 1 ) and the planet gear ( 2 ), the epicyclic gearbox Fig. 19 is identical in construction to the epicyclic gearbox, Fig. 18.

Das Standgetriebe-Übertragungsverhältnis von der Welle (1) zur Welle (3) ist ebenfalls 1 : 2.The gearbox transmission ratio from shaft ( 1 ) to shaft ( 3 ) is also 1: 2.

Die Ausgangsdrehrichtung an der Welle (3) jedoch jetzt gleich der Ein gangsdrehrichtung an der Welle (1). The output direction of rotation on the shaft ( 3 ), however, is now the same as the input direction of rotation on the shaft ( 1 ).

Zur besseren Übersicht, auch in diesem Fall, zunächst eine Betrach tung als Hebelsystem.For a better overview, also in this case, first a look device as a lever system.

Die Fig. 19a zeigt ein Hebelsystem mit einem drehbar an der Stütze (ST 1) gelagerten Steg (S). Auf den Stegachsen sind die Zahnräder (1) und (2) drehbar gelagert und mittels einer Kette miteinander verbunden. An dem Zahnrad (1) ist der Hebel (H 1) und an dem Zahnrad (2) der Hebel (H 2) starr befestigt. Mit der Hilfe eines Seils ist an dem Hebel (H 1) das Gewicht 1 kp befestigt, und der Hebel (H 2) mit der feststehenden Stütze (ST 2) verbunden.The Fig. 19a shows a lever system with a mounted rotatably on the support (ST 1) web (S). The gear wheels ( 1 ) and ( 2 ) are rotatably mounted on the web axes and connected to one another by means of a chain. To the gear (1) of the levers (H 1) is rigidly secured to the lever and to the gear (2) (H 2). With the help of a rope, the weight 1 kp is attached to the lever ( H 1) and the lever ( H 2) is connected to the fixed support ( ST 2).

Die Gesamtlänge des Hebels (H 1) einschließlich Zahnrad = 6 cm und des Hebels (H 2) einschließlich Zahnrad = 3 cm.
Der Radius der gleich großen Zahnräder (1) und (2) ist 1 cm und der Achs abstand der Stegwellen 3 cm.The total length of the lever ( H 1) including gear = 6 cm and the lever ( H 2) including gear = 3 cm.
The radius of the gear wheels ( 1 ) and ( 2 ) of the same size is 1 cm and the center distance of the web shafts is 3 cm.

Das Drehmoment M 1 an dem Zahnrad (1)
M 1 = H 1 · G = 6 cm · 1 kp = 6 cm kp
M 2 = M 1 = 6 cm kp.The torque M 1 on the gear ( 1 )
M 1 = H 1 · G = 6 cm · 1 kp = 6 cm kp
M 2 = M 1 = 6 cm kp.

Die Kraft G 2 wird an der feststehenden Stütze (ST 2) umgelenkt und ent gegengesetzt zur Antriebsrichtung an dem Steg wirksam.The force G 2 is deflected on the fixed support ( ST 2) and effective against the drive direction on the web.

Das direkt wirksame Moment M 1 an dem Steg (S) erzeugt dort eine Kraft G 1 in der Antriebsrichtung.The directly effective moment M 1 on the web ( S ) generates a force G 1 in the drive direction.

Die zwei gleich großen gegeneinander gerichteten Kräfte an dem Steg (S) erzeugen dort ein Kräftegleichgewicht.The two equally large opposing forces on the web ( S ) create a balance of forces there.

Vergleicht man die Hebelsysteme, Fig. 18a und 19a, so ist das Kräfte gleichgewicht dadurch gegeben, daß mit der Kräfteverbindung zwischen den Zahnrädern (1) und (2) eine Drehrichtungsänderung an dem Zahnrad (2) vorhanden ist. Mit dieser Drehrichtungsänderung ist noch eine weitere Funktionsänderung gegeben, das Planetenzahnrad (2) kann keine Abrollbe bewegung ausführen.Comparing the lever systems, Fig. 18a and 19a, the force equilibrium is given by the fact that with the force connection between the gears ( 1 ) and ( 2 ) there is a change in direction of rotation on the gear ( 2 ). With this change in direction of rotation there is still another change in function, the planet gear ( 2 ) can not perform a rolling motion.

Wird der Steg (S) festgestellt, wie bei der Fig. 19b dargestellt, können die Zahnräder eine Drehbewegung ausführen, wobei die Hebel (H 1) und (H 2) stets parallel zueinander gerichtet sind. Bei der Fig. 19c ist das Zahnrad (1) festgestellt, der Steg (S) kann eine Drehbewegung ausführen, dabei wird das Zahnrad (2) parallel zu dem Zahnrad (1) ver stellt. In diesem Fall führt der Steg (S) gegenüber dem parallel ver stellten Zahnrad (2) eine Drehbewegung aus.If the web ( S ) is ascertained, as shown in FIG. 19b, the gears can execute a rotary movement, the levers ( H 1) and ( H 2) always being directed parallel to one another. In Fig. 19c, the gear ( 1 ) is found, the web ( S ) can perform a rotary movement, the gear ( 2 ) is parallel to the gear ( 1 ) ver. In this case, the web ( S ) rotates relative to the parallel gear ( 2 ).

Die Fig. 19d zeigt ein Umlaufgetriebe, das dem Hebelsystem 19 ent spricht. Fig. 19d shows an epicyclic gear that speaks to the lever system 19 ent.

Der Radius des Zahnrads (2′) ist gleich der Hebellänge (H 2) = 3 cm und der Radius des Hohlrads (3) gleich der Hebellänge des Hebels (H 1) = 6 cm.The radius of the gear ( 2 ' ) is equal to the lever length ( H 2) = 3 cm and the radius of the ring gear ( 3 ) is equal to the lever length of the lever ( H 1) = 6 cm.

Das Hohlrad (3) ist drehbar gelagert und als Gegenkraft mittels eines Seils das Gewicht 1 kp wirksam.The ring gear ( 3 ) is rotatably mounted and the weight 1 kp is effective as a counterforce by means of a rope.

Zunächst soll das Hohlrad (3) örtlich festgestellt sein. Bei einer Eingangsdrehzahl von einer Umdrehung des Hebels (H 1) müßte der Steg (S) eine Ausgleichsdrehzahl von einer Umdrehung entgegen der Antriebsrich tung haben. Dabei hat der Planetensatz (2, 2′) gegenüber dem Steg (S) eine Drehbewegung von einer Umdrehung und der Steg (S) gegenüber dem zusätzlich noch parallel verstellten Planetensatz (2, 2′) eine Drehbe wegung von einer Umdrehung. Somit ist die reale Differenzdrehzahl zwischen dem Planetensatz (2, 2′) und dem Steg (S) zwei Umdrehungen.First, the ring gear ( 3 ) should be fixed locally. At an input speed of one revolution of the lever ( H 1), the web ( S ) should have a compensating speed of one revolution against the direction of drive. The planetary gear set ( 2, 2 ' ) has a rotational movement of one revolution with respect to the web ( S ) and the web ( S ) with respect to the additionally displaced planetary gear set ( 2, 2' ) has a rotational movement of one revolution. Thus, the real differential speed between the planetary gear set ( 2, 2 ' ) and the web ( S ) is two revolutions.

Die wirksame Umfangskraft F an dem Planetenzahnrad (2′) ist nun nicht wie bei einem festgestellten Steg (S) (Standgetriebe)The effective circumferential force F on the planet gear ( 2 ' ) is now not as with a fixed web ( S ) (stationary gear)

sondern in diesem Fall muß die reale Drehzahl zwischen dem Steg (S) und dem Planetensatz berücksichtigt werden, die gegenüber dem Standge triebe zweimal so groß ist.but in this case, the real speed between the web ( S ) and the planetary gear set must be taken into account, which is twice as large compared to the Standge.

Die Umfangskraft F an dem Planetenzahnrad (2,) ist alsoThe circumferential force F on the planet gear ( 2, ) is therefore

Das wirksame Drehmoment an dem Planetensatz (2, 2′) ist bei einen frei beweglichen Steg (S)The effective torque on the planetary gear set ( 2, 2 ′ ) is with a freely movable web ( S )

Die über die Zahnräder wirksame Kraft an dem Hohlrad (3) ist gleich der Umfangskraft an dem Planetenrad (2′) = 1 kp. The force acting on the gears on the ring gear ( 3 ) is equal to the peripheral force on the planet gear ( 2 ' ) = 1 kp.

Der Meßpunkt für die Stegdrehzahl ist das in diesem Fall feststehende Hohlrad (3), sie beträgt bei einer Eingangsdrehzahl eine Umdrehung, aber entgegen der Eingangsdrehrichtung.The measuring point for the land speed is in this case the fixed ring gear ( 3 ), it is one revolution at an input speed, but opposite to the direction of rotation of the input.

Wird das Zahnrad (1) festgestellt und an dem Hohlrad (3) eine Antriebs kraft von 1 kp wirksam, so muß der Meßpunkt für die Stegdrehzahl wieder das Hohlrad (3) sein.If the gear ( 1 ) is found and a drive force of 1 kp is effective on the ring gear ( 3 ), the measuring point for the land speed must be the ring gear ( 3 ) again.

Aus der Sicht des örtlich feststehenden Beobachters, führt der Steg (S) bei einer Umdrehung des Hohlrads (3) zwei Umdrehungen aus. Maßgebend ist jedoch die Drehzahldifferenz zwischen dem Hohlrad (3) und dem Steg (S), sie beträgt eine Umdrehung.From the point of view of the fixed observer, the web ( S ) makes two rotations with one revolution of the ring gear ( 3 ). The decisive factor is the difference in speed between the ring gear ( 3 ) and the web ( S ), it is one revolution.

Für die Drehzahlbetrachtung des Planetensatzes (2, 2′) ist der Steg (S) der Meßpunkt, somit ist die Differenzdrehzahl zwischen dem Steg (S) und dem Planetensatz (2, 2′) die real vorhandene Drehzahl. Hierbei wird der Planetensatz (2, 2′) parallel verstellt, wobei der Steg (S) eine Drehbe wegung gegenüber dem Planetensatz (2, 2′) in der Antriebsrichtung aus führt. Bei einer Umdrehung des Hohlrads (3) ist die Drehzahldifferenz zwischen dem Steg (S) und dem Planetensatz (2, 2′) zwei Umdrehungen.For the speed of the planetary gear set ( 2, 2 ' ) the web ( S ) is the measuring point, so the difference in speed between the web ( S ) and the planetary gear set ( 2, 2' ) is the actual speed. Here, the planetary gear set ( 2, 2 ' ) is adjusted in parallel, the web ( S ) performing a rotation movement with respect to the planetary gear set ( 2, 2' ) in the drive direction. With one revolution of the ring gear ( 3 ), the speed difference between the web ( S ) and the planetary gear set ( 2, 2 ' ) is two revolutions.

Die Drehmoment- und Kräftebetrachtung ist wegen der ungewöhnlichen Bewegungsabläufe des Planetensatzes recht schwierig. Anhand der Hilfs zeichnungen, Fig. 19e und 19f, kann man die Kräfteverhältnisse jedoch als Einzelfunktion ganz übersichtlich darstellen.The torque and force analysis is quite difficult because of the unusual movements of the planetary gear. Using the auxiliary drawings, Fig. 19e and 19f, you can clearly represent the balance of power as a single function.

Die Fig. 19e zeigt, in der Drehrichtung des Hebels (H 1) kann man den Hebel (H 1) und den Steg (S) als einen starren Hebel betrachten. Die direkt wirksame Kraft an der zweiten Stegwelle ist 2 kp. FIG. 19e shows, in the direction of rotation of the lever (H 1) may be the lever (H 1) and look at the web (S) as a rigid lever. The directly effective force on the second web shaft is 2 kp.

Bei der Fig. 19f kann man wegen der möglichen Parallelverstellung den Hebel (H 2) und den Steg (S) als einen starren Hebel mit einem Drehpunkt der Stütze (St 1) betrachten. Dadurch ist über dem Hebel (H 2) eine zweite entgegengesetzte Kraft von 2 kp an der zweiten Stegwelle wirksam. An dem Steg (S) ist somit, entsprechend der Bewegungsmöglichkeiten des Planetensatzes und des Stegs (S), bei einem Standgetriebeübertragungsver hältnis 1 : 2, ein Gleichgewichtszustand an dem Steg (S) gegeben.In the Fig. 19f can (2 H) and the web (S) regarded as a rigid lever having a pivot point of the support (St 1) due to the possible parallel adjustment lever. As a result, a second opposite force of 2 kp is effective on the second web shaft via the lever ( H 2). At the web ( S ) is, according to the movement possibilities of the planetary gear set and the web ( S ), with a stationary transmission ratio 1: 2, an equilibrium state on the web ( S ) is given.

Eine Momentberechnung nach der bekannten Berechnungsmethode ist nur möglich, wenn man den UmlauffaktorA moment calculation according to the known calculation method is only possible if you have the circulation factor

in die Berechnung einbezieht, bedingt durch die Sperrung der Abrollfunktion an dem Pla netensatz (2, 2′). included in the calculation, due to the blocking of the roll-off function on the plan set ( 2, 2 ' ).

Fig. 19d Calculation Example

geg.: M 1 = 6 cm kp, r1 = 1 cm, r2 = 1 cm, r2′ = 3 cm, r3 = 6 cm, rs = 3 cm
ges.: Z, M 3, Ms, Uf Gg: M 1 = 6 cm kp, r 1 = 1 cm, r 2 = 1 cm, r 2 ′ = 3 cm, r 3 = 6 cm, rs = 3 cm
tot .: Z, M 3, Ms, Uf

Ms = M 3 - M 1 = 6 cm kp - 6 cm kp = 0. Ms = M 3 - M 1 = 6 cm kp - 6 cm kp = 0.

Die Summe der äußeren Momente
M 1 - M 3 = 6 cm kp 6 cm kp = 0.The sum of the external moments
M 1 - M 3 = 6 cm kp 6 cm kp = 0.

Anhand der Berechnung ist zu ersehen, ein differenter Gleichgewichtszu stand an dem Steg (S) ist nur dann gegeben, wenn der Umlauffaktor Uf gleich dem Übertragungsverhältnis Z ist. Das ist nur bei einem Übertra gungsverhältnis 1 : 2 der Fall, wenn außerdem der Radius des Planeten zahnrads (2′) gleich dem Radius des Stegs ist.On the basis of the calculation it can be seen that a different equilibrium state on the web ( S ) is only given if the circulation factor Uf is equal to the transmission ratio Z. This is only the case with a transmission ratio of 1: 2 if, in addition, the radius of the planet gear ( 2 ' ) is equal to the radius of the web.

Ein Vergleich der Getriebe, Fig. 18 und Fig. 19, zeigt die Funktion unterschiede zwischen den Schaltgruppen besonders deutlich, die größere Überzeugungskraft haben jedoch entsprechende Getriebemodelle.A comparison of the gears, Fig. 18 and Fig. 19, shows the function differences between the shift groups particularly clearly, but the greater persuasiveness have corresponding gear models.

Weitgehende Versuche, die Getriebe, Fig. 16 und 17, mittels eines Reglers verlustarm zu steuern, haben gezeigt, daß die Anordnung des Reglers zwischen der Eingangswelle (1) und dem Steg (S) nur für den Regelbereich 1 : 1 bis 1 : 2 vorteilhaft ist. Für den Regelbereich 1 : 2 bis 1 : 0 ist eine Anord nung des Reglers zwischen einem fest angeordneten Teil des Getriebes und dem Steg (S) günstiger; Rückkopplungen innerhalb des Getriebes werden da durch vermieden. Extensive attempts to control the gearbox, FIGS. 16 and 17 with a low-loss controller, have shown that the arrangement of the controller between the input shaft ( 1 ) and the web ( S ) only for the control range 1: 1 to 1: 2 is advantageous. For the control range 1: 2 to 1: 0, an arrangement of the controller between a fixed part of the gearbox and the web ( S ) is cheaper; Feedback within the gearbox is avoided.

Physical considerations and representations of three-wave orbit driven to the construction of stepless non-positive Guide variable speed gearboxes with torque conversion

Für die weiterführenden Betrachtungen ist eine Einordnung der Dreiwellen- Umlaufgetriebe in die vier möglichen Grundschaltungen eine Voraussetzung (Vergleichsschaltbilder 1a bis 4a).A classification of the three-wave Orbital gearbox in the four possible basic circuits a requirement (Comparison diagrams 1a to 4a).

Die Funktionen der Umlaufgetriebe der Schaltgruppen 1, 2 und 3 kann man physikalisch auf die Funktionen eines einfachen Hebelsystems zurückführen (Fig. 9 und Fig. 10), bei einem drehenden Steg (S) ist an dem Planeten satz eine Abrollfunktion gegeben. Alle Dreiwellen-Umlaufgetriebe der vorgenannten Schaltgruppen sind Leistungsverzweigungen, sie können sich nicht selbsttätig abstützen. Eine Leistung kann man nur dann entnehmen, wenn an einer der zwei Ausgangswellen eine zusätzliche Abstützung vorhan den ist. Die Abstützung muß nicht unbedingt eine ortsfeste Basis haben, wie an den Beispielen, Fig. 6 und Fig. 7 zu ersehen ist. Die Basis für eine Abstützung des Stegs (S) kann auch die Eingangs- oder Ausgangswelle des Dreiwellensystems und somit ein Teil des Getriebes sein.The functions of the epicyclic gears of the shift groups 1, 2 and 3 can be physically attributed to the functions of a simple lever system ( Fig. 9 and Fig. 10), with a rotating bar ( S ) a roll-off function is given on the planetary gear. All three-shaft epicyclic gearboxes of the aforementioned switching groups are power branches, they cannot support themselves. A power can only be removed if there is additional support on one of the two output shafts. The support does not necessarily have a fixed base, as in the examples, Fig. 6 and Fig. 7 to be seen. The base for supporting the web ( S ) can also be the input or output shaft of the three-shaft system and thus part of the transmission.

Die innere Abstützung eines Umlaufgetriebes, zum Beispiel, durch einen Bremsgenerator, hat jedoch zur Folge, daß sich die Drehmomente an den Planetenzahnrädern und der Ausgangswelle gegenüber eines örtlich abge stützten Umlaufgetriebes verändern. Diese Funktionsänderung muß bei der Momentenberechnung mittels des Rückkopplungs- oder Umlauffaktors be rücksichtigt werden.The internal support of an epicyclic gear, for example, by a Brake generator, however, has the consequence that the torques on the Planetary gears and the output shaft opposite one locally change supported epicyclic gear. This change of function must be done at Torque calculation using the feedback or circulation factor be taken into account.

Die Erkenntnisse bezüglich der Abstützungsmöglichkeiten eines Umlaufge triebes sind wahrscheinlich nicht neu, jedoch wird auch jetzt noch viel fach die Meinung vertreten, ein Hebelsystem kann nur funktionieren, wenn eine ortsfeste Abstützung vorhanden ist.The findings regarding the support options for a circulating ge instincts are probably not new, but a lot is still going on professional opinion that a lever system can only work if there is a fixed support.

Die weitergehenden Überlegungen führen daher zwangsläufig zu dem Hebel system eines Automobils. Die Basis des mobilen Hebelsystems ist das bewegliche Chassis, das mittels zweier Achsen und den daran befindlichen Rädern parallel zur Straße geführt wird.The further considerations therefore necessarily lead to the lever system of an automobile. The basis of the mobile lever system is the movable one Chassis that by means of two axles and the wheels attached to it is parallel to the street.

Die physikalische Grundlage für die Funktion des Hebelsystems ist die Parallelführung des Chassis (Basis) zur Straße, womit eine Kippbewegung des Hebelsystems verhindert wird. The physical basis for the function of the lever system is The chassis (base) runs parallel to the road, causing a tilting movement of the lever system is prevented.

Darauf aufbauend, kommt man zu der logischen Folgerung, wenn man die Möglichkeit einer Kipp- bzw. Abrollbewegung an dem Planetensatz eines Umlaufgetriebes konstruktiv verhindert, dafür aber eine Parallelver stellung ermöglicht, muß das Hebelsystem die Möglichkeit für eine selbst tätige Abstützung des Systems bieten (Fig. 11 und Fig. 13).Building on this, one comes to the logical conclusion if one prevents the possibility of a tilting or rolling movement on the planetary gear set of a planetary gear, but enables a parallel adjustment, the lever system must offer the possibility for an independent support of the system ( Fig . 11 and Fig. 13).

Dreiwellen-Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 4 bieten unter gewissen Be dingungen die Möglichkeit einer selbsttätigen Abstützung und sind dann keine Leistungsverzweigungen, sondern Hebelsysteme mit einer verstell baren Abstützung (Fig. 14, Fig. 15 und Fig. 16).Three-shaft epicyclic gearboxes of group 4 offer the possibility of automatic support under certain conditions and are then not power splitters, but lever systems with an adjustable support ( Fig. 14, Fig. 15 and Fig. 16).

Auch in diesem Fall muß bei der Momentberechnung der Umlauffaktor in die Berechnung einbezogen werden, weil das Hebelsystem keine örtlich feststehende Abstützung hat.In this case too, the circulation factor must be included in the Calculation should be included because the lever system is not a fixed one Has support.

Wie bei den Dreiwellen-Umlaufgetrieben der Schaltgruppen 1, 2 und 3 kann man auch die Funktion des Dreiwellen-Umlaufgetriebes der Schalt gruppe 4 auf ein Hebelsystem zurückführen. Es besteht aus dem Hebel (1) der beweglich angeordneten Stütze (2) und der parallel zu dem Hebel geführten Basis (3) (Fig. 20).As with the three-shaft epicyclic gearboxes of groups 1, 2 and 3, the function of the three-shaft epicyclic gearbox of group 4 can be traced back to a lever system. It consists of the lever ( 1 ) of the movably arranged support ( 2 ) and the base ( 3 ) guided parallel to the lever ( Fig. 20).

Die stufenlose Einstellung des Übertragungsverhältnisses wird durch eine seitliche Verstellung der Abstützung erreicht. Die parallele Lage der Basis (3) zu dem Hebel (1) ist bei einem Umlaufgetriebe der Schaltgruppe 4 nur bei einem Standgetriebe-Übertragungsverhältnis von 1 : 2 gegeben. Ist das Standgetriebe-Übertragungsverhältnis kleiner als 1 : 2, hat die Basis (3) gegenüber dem Hebel (1) eine Steigung (Fig. 21), ist es jedoch größer als 1 : 2, hat die Basis (3) gegenüber dem Hebel (1) ein Gefälle (Fig. 22).The infinitely variable setting of the transmission ratio is achieved by a lateral adjustment of the support. The parallel position of the base ( 3 ) to the lever ( 1 ) is only given in a planetary gear set of group 4 with a stationary gear transmission ratio of 1: 2. If the stationary gear transmission ratio is less than 1: 2, the base ( 3 ) has an incline with respect to the lever ( 1 ) ( Fig. 21), but if it is greater than 1: 2, the base ( 3 ) has with the lever ( 1 ) a slope ( Fig. 22).

Bei einer ansteigenden Basis ist für die Verstellung der Abstützung eine zusätzliche Energie erforderlich. Liegen Basis und Hebel parallel zuein ander, muß zur Verstellung der Abstützung nur die Energie für die Über windung der Reibung und der Massenkräfte der Abstützung (Zahnräder) be reitgestellt werden. Hat die Basis ein Gefälle, so wird die Eingangskraft entsprechend der Neigung auch an der Abstützung wirksam. Dadurch wird es möglich, die Energie zur Verstellung der Abstützung von der Antriebsenergie abzuzweigen.If the base rises, there is one for adjusting the support additional energy required. Base and lever are parallel to each other other, to adjust the support only the energy for the over winding of the friction and the inertial forces of the support (gears) be provided. If the base has a slope, the input force becomes depending on the inclination also effective on the support. This makes it possible to use the energy to adjust the support to branch off from the drive energy.

Claims

Cybernetic and combinatorial consideration of epicyclic gears as the basis for a stepless, non-positive speed torque ment regulation The elaboration serves as a "construction basis" and contains completely new discoveries in the field of three-wave Epicyclic gear technology, the required cybernetic function writing, the combinatorial mathematical relationships in the Moment calculation and the description of the physically logical Basis.

1. Construction base, characterized by the realization that are interconnected three-shaft epicyclic gear consists of two systems with a GE common web and thus enable four under schiedliche circuits, regardless of how much and which gears are used (Fig. 1a, 2a, 3a and 4a) .

2. Construction basis, characterized by knowledge, that only three of the four possible three-shaft epicyclic gear scarf are demonstrably branches of power.

3. Design basis, characterized by the knowledge that three-shaft epicyclic gear of the fourth group, lever systems are with an infinitely adjustable support ( Fig. 16 and 17).

4. Construction basis, characterized by knowledge, that a three-shaft epicyclic gearbox only then a power ver can be branching if the function of a on the planet gears Rolling movement is given (Circuit 1, 2 and 3).

5. Design basis, characterized by the knowledge that in three-shaft epicyclic gear group 4 as a lever system, a constructive locking of the rolling function on the planet gears available, but a parallel adjustment of the planet gears is possible ( Fig. 11, 13 and 19).

6. Construction basis, characterized by the knowledge that for the torque calculation in three-shaft epicyclic gearboxes 4, the feedback or circulation factor Uf must be included in the calculation (Calculation Fig. 6 and 7 as an introduction and proof).

7. Construction basis, characterized by knowledge, that the calculation approach for the moment calculation at three epicyclic shaft drives also depends on whether an external or internal support of the transmission system is given.

8. Construction basis, characterized by knowledge, that a lever system is not necessarily a fixed support needed, but also a support for a lever system is possible if a movable construct tive parallel guidance is given (Example: the chassis of a vehicle guided parallel to the path).

9. Design basis, characterized by the knowledge that in three-shaft epicyclic gear group 4, the be movable basis for supporting the lever system, by the constructive locking of the roll-off function and by the parallel planetary gears of the transmission, is given ( Fig. 15, 16 and 17).

10. Construction basis, characterized by the knowledge that in three-shaft planetary gearboxes of group 4 on the web ( S ) there is an indifferent equilibrium state when the transmission ratio from the input to the output shaft Z is equal to the circulation factor Uf .

11. Construction basis, characterized by knowledge, that three-shaft epicyclic gearbox 4 by means of a Speed-torque control from 1: 0 to 1: 1 enable.

12. Construction basis, characterized by knowledge, that the controller between the output shaft and the web or between the input shaft and the web can.