DE3751836T2

DE3751836T2 - Stufenloser leistungswandler

Info

Publication number: DE3751836T2
Application number: DE3751836T
Authority: DE
Inventors: Csaba G Kurtossy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2007-12-15
Also published as: CA1278440C; JPH02503220A; US4813298A; EP0335903A1; EP0335903A4; DE3751836D1; ATE139310T1; WO1988004744A1; EP0335903B1

Description

Bei dieser Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zur Leistungsunwandlung. Spezifisch gesehen handelt es sich um eine Vorrichtung, welche im allgemeinen, jedoch zum Teil fälschlicherweise, unter dem Namen "Übertragung" (d.h. Getriebe) bekannt ist. Wie denjenigen, die sich hierin auskennen, bekannt ist, sind "Übertragungen" Vorrichtungen, welche sich zwischen einer Antriebsmaschine, wie zum Beispiel einer internen Verbrennungskraftmaschine und einer Belastung befinden, bei welcher es sich beispielsweise um die Räder eines Autos handeln kann. Im allgemeinen besteht mechanische Leistung - im Vergleich zum Beispiel von elektrischer Kraft - aus dem mathematischen Produkt zweier unabhängiger Komponenten, nämlich Geschwindigkeit und Kraft. Mehr spezifisch im Fall rotierender Maschinen welche einen grossen Teil mechanischer Leistungserzeuger ausmachen - handelt es sich bei den beiden Komponenten um Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit, wobei letztere manchmal als Umdrehungsgeschwindigkeit bezeichnet wird. Insbesondere bei den Kraftfahrzeugen, bei denen sich die Ladebedingungen über eine breite Skala von Drehmoment und Winkelgschwindigkeit erstrecken, haben diese Vorrichtungen nicht so sehr die Funktion von Übertragung der Leistung, sondern diese dienen als Umwandler der Leistung, indem sie mechanische Leistung umwandeln, welche von der Erstantriebsmaschine zu einem bestimmten Drehmoment und einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit produziert ist, in eine andere, unterschiedliche Kombination von Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit umformen, welche zur Last geeignet ist.( Die Leistungseingabe in die Leistungsübertragung entspricht natürlich mit Ausnahme von Reibungsverlusten, stets der Leistungsausgabe derselben.) Trotzdem wird in der nachfolgenden Beschreibung der Ausdruck "Getriebe" wegen seines umfassenden Gebrauchs verwendet, solange man sich an die kleine Ungenauigkeit, welche vorhergehend beschrieben wurde, erinnert.

Hintergrund und Ziel der Erfindung

Kontinuierlich stufenlos einstellbare Leistungswandler der allgemein gebräuchlichen Art, über welche derzeit diskutiert wird, sind zum Beispiel in der französischen Patentanmeldung 71 26 248 (Veröffentlichung Nr.2 146 108) oder der Deutschen Offenlegungsschrift 34 24 421 und auch in dem deutschen Patent 863 884 angegeben. Derartige bereits bekannte kontinuierlich stufenlos einstellbare Leistungswandler schliessen Ausgleichsgetriebe beziehungsweise Serienanordnung von Ausgleichsgetrieben jeweils mit ein, bei welchen jegliche kontinuierliche stufenlose einstellbarkeit eines ausgehenden Leistungsstromes hinsichtlich Drehmoment und/ oder Geschwindigkeit eine Folge der teilweisen Eliminierung eines Bruchteils der Eingabekraft mittels einer Bremse oder eines Reibungsantriebs ist, wie bei den hydraulischen Bremsen (siehe Deutsche Offenlegungsschrift 34 24 421, Referenz Zahl 5, 6). Zum besseren Verständnis der Erfindung, ist die nachfolgende kurze Abhandlung über Übertragungsprinzipien hilfreich. Innerhalb der bereits bekannten Technik sind vielegetriebe enthalten, welche in einer typischen Leistungsstrasse zum Beispiel zwischen einer internen Verbrennungskraftmaschine und zum Beispiel den Antriebsrrä eines Automobils zwischengeschaltet sind. Bei einer derartigen Anwendung ist ein Getriebe erforderlich, da die der Maschine und der Belastung eigenen Betriebseigenschaften verschiedenartig sind. Die Leistung, welche erforderlich ist, um ein Automobil aus immobilem Zustand fortzubewegen, muss in Form von einem hohem (anfänglichem) Drehmoment und niedriger Winkelgeschwindigkweit (von null oder nahezu null) angeliefert werden. Dieses Erfordernis steht in nahezu direktem Gegensatz zu den Betriebseigenschaften einer internen Verbrennungskraftmaschine, welche nur in der Lage ist, eine derartige Anzahl an Drehmoment bei Winkelgeschwindigkeiten zu liefern, welche sich bedeutend über null befinden. Aus diesem Grund ist ein Getriebe zwischen der Maschine und der Belastung erforderlich, um das Produkt der Drehmoment-Winkelgeschwindigkeit d.h. der Leistung von einer mit geringem Drehmoment und geringer Winkelgschwindigkeit, wie von der internen Verbrennungsmaschine geliefert, zu einem Produkt mit hohem Drehmoment und niedriger Winkelgeschwindigkeit, die zum Starten des Fahrzeugs geeignet ist, abzuändern. Sobald sich das Fahrzeug schneller fortbewegt, ändert sich das für die Belastung erforderliche Drehmoment- Winkelgeschwindigkeit Produkt in eines mit niedrigerem Drehmoment und erhöhter Winkelgeschwindigkeit, welche dann, wenn das Getriebe nicht existieren würde, den Motor beschleunigen würde und diesen in einen Arbeitsbereich mit erhöhter Geschwindigkeit zwingen würde, in welchem dieser vom Standpunkt der Haltbarkeit aus gesehen nicht arbeiten sollte, und in welchem dieser vom Standpunkt der Leistung aus gesehen - nun da die Leistung an Geschwindigkeit zugenommen hat - nicht zu arbeiten braucht. Daher wird ein Geriebe Übertragung dazu verwendet, um das Produkt von Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit, welches bei der Startphase erforderlich ist, in ein neues, anderes Produkt von Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit umzuändern, welches beiden, sowohl der Maschine als auch der (sich nun fortbewegenden) Last entspricht.
Typischerweise erzielt eine Art von Getrieben der bisher bekannten Technik die erforderliche Anderung, indem sie selektiv einsetzbare Getriebezüge, welche jeweils ein anderes, jedoch fest bestimmtes Verhältnis haben, zwischen die Maschine und die Last schaltet. Daher wählt bei der Art der Übertragung, die der in der bisherig bekannten Technik entspricht, und welche auch als manuelles" Gebtriebe bekannt ist, eine menschliche Bedienungsperson jedesmal ein anderes Übertragungsverhältnis, wenn das vorher gewählte Übertragungsverhältnis zwischen Maschine und Last nicht mehr angebracht ist. Des weiteren muß der Leistungsstrom zwischen Maschine und Last jedesmal unterbrochen werden, wenn ein derartiges Verhältnis geänder tist, sodaß die entsprechende Getriebewahl nicht unter Leistungsfluss (Leistungsstrom) getroffen wird. Darüberhinaus unterzieht sich die Maschine - zumindest zeitweise - einer Änderung von voller, oder teilweiser Ladung in einem zeitweiligen Stadium von wenig oder keiner Ladung, bis diese dann wieder einen anderen Arbeitsgang annimmt, sobald der neue Getriebezug gewählt worden ist. Derartige wiederholte Zyklen zwingen die Maschinen in einen zeitweiligen Zustand von Ineffizienz und verlangen bedeutende Erfahrung und Geschicklichkeit seitens der Bedienungsperson, insbesondere unter solchen Bedingungen, wo es sich zum Beispiel bei den unterschiedlichen festen Übertragungsverhältnissen um mehr als fünf handelt, wie es bei LKW- Übertragungen der Fall ist. Ausserdem ist der Versuch die Maschine und die Ladungseigenschaften durch eine Serie von festen anzugleichen Übertragungsverhältnissen anzugleichen bestenfalls ein angenäherter Wert, denn jedes gewähltes Verhältnis arbeitet nur in einem sehr begrenzten Bereich von Umdrehungsgeschwindigkeiten oder Winkelgeschwindigkeiten.
Aus diesem Grund ist es das vorrangige Ziel dieser Erfindung ein neues und verbessertes Getriebe zum Einsatz zwischen einer vorrangigen Antriebsvorrichtung und einer Last zur Verfügung zu stellen.
Es ist eine weiteres Ziel dieser Erfindung, eine Übertragung zur Vertügung zu stellen, welche die erforderlichen Abänderungen der Leistungswandlung zwischen einer vorrangigen Antriebsvorrichtung und einer Last eher kontinuierlich als innerhalb einer Serie von kleinen, festen Schritten zur Vertügung stellt und ohne daß eine Unterbrechung der Leistungsübertragung zwischen Maschine und Last erforderlich wird.
Innerhalb der bisher bekannten Technik hat man versucht, sich mit den Problemen der manuellen Übertragung mittels des Getriebes zu befassen, welche vorher als automatische Übertragung beschreiben ist. Diese Vorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass ein hydraulisches Element, wie die Flüssigkeitskupplung oder der hydraulische Drehmomentwandler einbezogen wird, und zwar wird hier versucht mehrere Funktionen einzuplanen, d.h. beides die temporäre und totale Abschaltung der Maschine von der Ladung, welche bei einer manuellen Übertragung erforderlich ist, und daß diese im Falle eines hydraulischen Drehmomentwandlers auch als eine Multiplikationsvorrichtung des Drehmoments dienen, bevor man die Motorleistung auf einen Getriebezug innerhalb der automatischen Übertragung richtet. Diese hydraulischen Elemente, welche in den Getriebezug zwischen Maschine und die Belastung eingesetzt werden, um die Nachteile einer Vorrichtung, welche unter der bereits bekannten Technik als Kupplung bekannt ist, auf einem Minimum zu halten, und auf diese Weise die Handhabung dieser Einrichtungsarten von einem menschlichen Standpunkt aus gesehen zu vereinfachen, haben den hauptsächlichen Nachteil, daß der Energietransfer zwischen Maschine und Ladung nun durch die Fließeigenschaften einer hydraulischen Flüssigkeit stattfindet. Dies macht die Leistungsübertragung weniger effizient, da ein Teil der übermittelten Energie in den Gleiteigenschaften der hydraulischen Flüssigkeit verloren geht. Dies hat, im Fall der sogenannten automatischen Getriebe für den Gebrauch bei automobilen Passagierfahrzeugen, dazu geführt, daß ein sogenannter "blockierender" Drehmomentwandler, welcher die hydraulischen Elemente, mit ihren Nachteilen für die Bedienungsperson -- von der Leistungsbetätigung ausschliesst, und eine direkte mechanische Verbindung zwischen der Maschine und der Ladung unter bestimmten Arbeitsbedingungen ersetzt, um Brennstoff zu einzusparen. Weiterhin ist bemerkenswert, daß die Arten von Getriebe, in welchen hydraulische Elemente zum Einsatz kommen, und welche teilweise als "automatisch" bekannt sind, da sie die von Personen zu betreibende Kupplung aus der Übertragung ausgeschlossen haben, jedoch Leistung einsetzen, welche an eine Serie automatisch zu wählender oder bereits gewählter Getriebezüge übertragen wird. Typischerweise verwenden die meisten Übertragungen des "automatischen" Typs einen einzigartigen Satz von Antrieben, welche im allgemeinen als Planetenräder bekannt sind, und bei denen ausgewählte Teile mittels Rutschkuppelung oder Bremsbändern in Einsatz gebracht werden - -oder ausgekuppelt werden --. Während der Einsatz oder das Auskuppeln gewisser Getriebezugteile vonstatten geht, und zwar mehr oder weniger ohne Eingriff einer Person, d.h. automatisch, und damit die Aufgabe der Handhabung der Übertragung für die betreffende Person erleichtert wird, so leidet dieser Aufbau jedoch unter allen Nachteilen einer manuellen Übertragung, insofern als nur eine begrenzte Anzahl von "festen" Übersetzungsverhältnissen zur Verfügung gestellt werden. Ausserdem sind die Vorteile, welche hinsichtlich der menschlichen Betriebsfähigkeit erzielt worden sind, auf Kosten einer geringeren Effizienz erreicht worden, nicht nur wegen des Einsatzes von hydraulischen Elementen sondern auch weil Reibungsverluste involviert sind, wenn verschiedene Getriebezugteile der automatischen Übertragung angehalten werden -- und zwar von einer Kupplung oder einem Bremsband --, um einen neuen Leistungsweg, und damit einen anderewandlungsverhältnis, durch die Übertragung zu finden.
Demzufolge ist es ein weiteres vorrangiges Ziel dieser Erfindung, eine Übertragung einzusetzen, welche die Notwendigkleit von hydraulischen Leistungstransferelementen und Bewegungsverminderungsausrüstungen, wie Rutschkuppelungen und Bremsbänder, ausschließt. Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine Übertragung einzusetzen, in welcher die gesamte Leistung über und durch mechanische Vorrichtungen, wie Zahnradwerk oder dergleichen übersetzt wird.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine Übertragung einzusetzen, deren Leistungsübertragungsverhältnis kontinuierlich stufenlos einstellbar ist, und zwar in unbegrenzten stufenlos eisntellbaren Teilmengen.
In dem Versuch eine ausgedehnte Auswahl von Verhältnissen zur Verfügung zu stellen, wie diese in einer typischen Anwendung für Automobile erforderlich ist, jedoch ohne den Einsatz von Volumen, Schwierigkeitsfaktoren, Kosten und Unannehmlichkeiten, welche durch eine große Anzahl von festen Verhältnissen verursacht werden, wurden von der bisher bekannten Technik sogenannte CVT's (kontinuierlichstufenlos einstellbare Übertragungen) entwickelt, bei welcher die Leistung über Bänder und Riemenscheiben übertragen wird, wobei die Durchmesser der letzteren innerhalb eines gegebenen Bereiches kontinuierlich stufenlos einstellbar sind, um ein kontinuierlich stufenlos einstellbares Verhältnis zwischen der antreibenden und angetriebenen Riemenscheibe herzustellen, wobei das Übertragungsverhältnis dieser Art von Einrichtung effektiv geändert wird. Während die erforderlichen Verhältnisabänderungen auf diese Weise in kontinuierlicher und stufenlos einstellbarer Form durchgeführt werden, und auf diese Weise eine bessere Abstimmung zwischen den Betriebseigenschaften einer internen Verbrennungskraftmaschine und den Anforderungen der Ladung erzielen, ist der Hauptnachteil dieser Art von Übertragung die begrenzte Kraft, oder Drehmoment, Übertragungspotential des Bandes, sowie die Haltbarkeit der Bänder. Hiermit besteht eine begrenzte Anwendungmöglichkeit dieser Einrichtungen, wenn niedrige Leistungen erforderlich sind, wie Anwendungen bei Passagierautos, bei welchen die Maschinengrösse unter 2 Liter Hubraum beträgt. Kraftübertragungen über ein Band und Riemenscheibe ruft, insbesondere bei höheren Kraftanwendungen, Reibungsverluste infolge eines Verrutschen des Bandes, welches analog zum den Rutscheigenschafien ist, und damit Rutschverluste, der hydraulischen Elemente, welche in den derzeitigen automatischen Übertragungen der oben beschriebenen Art eingesetzt sind, hervor. Dementsprechend ist es ausserdem ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine kontinuierlich stufenlos eisntellbare Übertragung zur Verfügung zu stellen, welche in der Lage ist, Leistungen und Drehmomente zu übertragen, welche bedeutend höher sind als die Leistungen und Drehmomente, welche von Bändern und Drehscheiben übertragen werden.
Dort wo kontinuierliche stufenlose einstellbarkeit des Konversionsverhältnisses einer Übertragung unbedingt erforderlich ist, wie zum Beispiel bei dem Betrieb einer Strassenwalze auf einer Autobahn, welche sich mit sehr geringer Geschwindigkeit fortbewegt, ist bis zum gegenwärtigen Stand der Technik eine kontinuierlich stufenlos einstellbare Übertragung entwickelt worden, welche als hydrostatische Übertragung bekannt ist. Im allgemeinen benutzen diese Arten von Übertragungen hydraulische Pumpen, welche den Druck und/oder die Menge an Öl variieren, welches an die hydraulischen Motoren geliefert wird, die dann an die Ladung angeschlossen werden. In diesen Übertragungen wurde jedoch das Ziel der kontinuierlichen stufenlosen Einstellbarkeit auf Kosten aller Nachteile einer Leistungsübertragung durch hydraulische Flüssigkeit, wie oben bereits angegeben, und auf Kosten von voluminösen und teuren Komponenten erzielt, welche erforderlich sind, um den hohen Betriebsdruck dieser Einrichtungen zu entsprechen.
Dementsprechend ist es ein weiteres Ziel dieser Erfindung eine kontinuierlich stufenlos einstellbare Übertragung anzubieten, welche eine höhere Leistung als die sogenannte hydrostatische Übertragung hat.
Die vorhergehende Auseinandersetzung mit dem bisher bekannten Stand der Technik hat sich in erster Linie auf die Beschreibung einer Übertragung, separat von der Begleiteinrichtung, der sogenannten Kupplung, beschränkt. In der sogenannten "manuellen" Übertragung, wie sie vorhergehend beschrieben wurde, übt die Kupplung in erster Linie die Funktionen der Einrichtung eines Geschwindigkeitsreglers aus, um die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen einem antreibenden Element und einem angetriebenen Element zu überwinden, welche am grössten sind, wenn das angetriebene Element aus einem Stadium einer Geschwindigkeit von Null aus beschleunigt wird.
In dieser Umgebung hat die Kupplung auch zusätzlich die Funktion, den Leistungsfluß zu unterbrechen, wenn ein neues Sammelgetriebe mit neuen Geschwindigkeitsverhältnissen zu den Zwecken und in der Art und Weise, wie zuvor angeführt, eingesetzt wird. Es ist bemerkenswert, daß in diesen Typen der Übertragungen stets ein festgesetztes Verhältnis zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit des antreibenden Elementes und der Umdrehungsgeschwindigkeit des angetriebenen Elementes besteht, wie durch ein Übersetzungsverhältnis festgesetzt ist, welches sich jeder gewissen Zeit in Betrieb befindet. Anders gesagt, steht die Eingabegeschwindigkeit zu der Übertragung in direkter Relation zu der Ausgabegeschwindigkeit und man kann sagen, daß die beiden Geschwindigkeiten kinematisch voneinder abhängig sind. Die Übertragungen, welche eine hydraulische Kupplung oder einen Drehmomentwandler verwenden, anstelle der Reibungskupplungen, welche in der sogenannten "manuellen" Übertragung verwendet werden, verursachen, daß die Eingabegeschwindigkeit der Übertragung und die Ausgabegeschwindigkeit wegen der Gleitung der Kupplungsflüssigkeit voneinander etwas unabhängig sind. Jedoch kann selbst bei der Ausrüstung mit einem hydraulischen Kupplungselement keine totale Unabhängigkeit der Eingabegeschwindigkeit von der Ausgabegeschwindigkeit der Übertragung erzielt werden, da die restliche Übertragung noch von der Art des festgesetzten Verhältnisses ist, und die Gleitung zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Glied der Flüssigkeitskupplung nicht zu groß werden kann, um einen nominalen Wirkungsgrad zu erhalten.
Auch die sogenannten CVT's gebrauchen eine Kupplung, um den großen Geschwindigkeitsunterschied im Startbereich zu überbrücken. Solch ein Unterschied ist nicht im Greifbereich des einstellbaren Durchmessers einer Drehscheibe. Von all den beschnriebenen Getrieben nach dem derzeit bekannten Standes der Technik, sind nur die hydrostatischen Getriebe geeignet die Eingangsgeschwindigkeit von der Ausgangsgeschwindigkeit des Getreibes komplett zu unterscheiden oder zu trennen, also eine kinematische Unabhängigkeit zwischen der Geschwindigkeit des Antriebs und der Geschwindigkeit der Last, zu erreichen. Dies war lange ein Ziel der Fachleute. Aber die hydrostatischen Getriebe erreichen dieses Ziel jedoch nur auf Kosten und zu Lasten von Hitze und Pumenverlusten, die mit einer Leistungsübertragung über ein hydraulisches Medium verbunden sind.
Daher ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Getreibe zu gestalten, in welchem eine totale kinematische Unabhängigkeit zwischen Eingangsgeschwindigkeit und Ausgangsgeschwindigkeit erreicht ist, ohne Leistungsübertragung über ein hydralisches Medium. Dadurch wird auf den Einsatz einer Kupplung zwischen dem Antrieb und deer Last verzichtet. Die Begrenzungen der Getriebe nach dem bisherigen Stand der Technik haben auch einen Effekt auf die Motorentwicklung gehabt. Die Motoringenieure waren gezwungen eine Verbrennungsmaschine derart auszulegen, daß ein breites Band von Winkelgeschwindigkeit und Drehmomentschaffiing erreichbar war, obwohl jede Motorauslegung nur einen engen Bereich, in welchem die hauptsächlichen Bedienungseigenschaften - wie Drehmoment und Minimum an spezifischem Kraftstoftverbrauch - beinhaltet, sodaß jeder von diesen Bedienungseigenschaften für einen maximalen Gütegrad optimiert ist.
Daher ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe derart zu gestalten, daß dieses den Motorentwicklern erlaubt die Motore derart zu gestalten, daß diese innerhalb eines begrenzten Bereichs funktionieren können. Dies würde einen höheren Gütegrad sowie geringeren Kraftstoffverbrauch erlauben.
Eine der bedeutenden Merkmale der Getriebe die nach dem bisher bekannten Stand der Technik bekannt sind, -- mit Ausnahme der hydrostatischen Arten mit deren bereits angegebenen Nachteilen -- ist deren unumstößliche (unweigerliche) Verbindung zwischen kinetischen und kinematischen Parametern, d. h. zwischen den Kräften und den Geschwindigkeitsverhältnissen zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen eines Getriebes.. Diese Verbindung erlaubt den Drehmomentübertragung von einem Motor (das treibende Glied) zu einer Last (das angetriebene Glied) nur in derselben Richtung wie die Winkelgeschwindigkeit der Last, d.h. Ausgangsdrehmoment und Ausgangsgeschwindigkeit haben denselben mathematischen Sinn, und das Übertragungverhältnis ist unter derartigen Umständen als positiv erkannt. Daher war es bisher beispielsweise nicht möglich den Motordrehmoment im Gegensinn von Drehdirektion der Ausgangswelle des Getriebes zu verwenden, d.h. ein negatives Üzu erreichen, um auf diese Weise echtes dynamisches Bremsen erreichen zu können.
Es ist daher noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung eine Übertragung mit einem Konversionsverhältnis zur Verfügung zu stellen, welches von minus "a" bis plus "b" reichen kann, und wobei es sich bei "a" und "b" um willkurlich augewählte Werte handeln kann, um es auf diese Weise der Übertragung zu ermöglichen, den Drehmoment sowohl in als auch gegen die Rotationsrichtung der Belastung anzuwenden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die oben angeführten und andere Ziele werden basierend auf dieser Erfindung durch eine Apparatur zum kontinuierlich einstellbaren Wandeln eines mechanisch eingehenden Leistungsstrom in einen mechanisch ausgehenden Leistungsstrom erzielt, welche wie in den Aufführungen des Patentanspruchs 7 näher beschrieben, einen kontinuierlich stufenlos einstellbaren Leistunglkraftverteilers, sowie durch Eigenschaften des anliegenden Patentanspruchs 1.
Demzufolge ist ein eingehender Kraftstrom (bestehend sowohl aus den Komponenten von Kraft und Geschwindigkeit) in eine Übertragung zuerst in eine erste Pluralität von Kraftströmen aufgeteilt, von denen zumindest einer einen kontrollierbaren Parameter enthält, der als Reaktion auf ein jegliches gewünschtes Kriterium (d.h. Machineneingangsverteilervakuum) und auf jede gewünschte Art kontrollierbar ist. Als Folge hierzu, bildet ein Leistungsübersetzer, als Reaktion auf zumindest zwei kinetisch und kinematisch unabhängige Leistungsströme (wie in der Folge hier erklärt) von angegebener erster Leistungsstrompluralität eine zweite Pluralität von Leistungsströmen, welche als Reaktion auf zumindest einen zusätzlichen Parameter kontrollierbar ist, wobei nicht weniger als alle mit Ausnahme von einem der angegebenen zweiten Pluralität von Leistungsströmen ausgeschaltet werden können und werden (durch entsprechende Wahl von zusätzlichen Parametern), sodaß wenn irgendeiner der angegebenen zweiten Pluralität von Leistungsströmen bestehen bleibt, dieser (zusammen mit irgendwelchen verbleibenden Leistungsströmen der angegebenen ersten Leistungsstrompluralität) den ausgehenden Leistungsstrom der besagten Übertragung enthält. Wenn kein Leistungsstrom der besagten zweiten Pluralität von Leistungsströmen verbleibt, dann bildet der verbleibende Strom der ersten Pluralität von Leistungsströmen den Leistungsstrom der Übertragung. Ob der ausgehende Leistungsstrom der besagten Übertragung entweder einen Leistungsfluß der besagten ersten Pluralität von Leistungsströmen enthält oder aber eine Kombination von Leistungsströmen der beiden angegebenen ersten und zweiten Pluralität von Leistungsströmen, dieser enthält zumindest einen steuerbaren Parameter, welcher auf jegliche gewünschte Weise steuerbar und stufenlos einstellbar ist, um einen stufenlos einstellbaren ausgehenden Leistungs strom von der Übertragung zu bilden. Beide, sowohl die kinetischen (d.h. die sich auf die Kraft innerhalb der Übertragung beziehen) als auch die kinematischen (d.h. die sich auf die verschiedenen Geschwindigkeitsverhältnisse beziehen, welche innerhalb der Übertragung bestehen) Eigenschaften der Übertragung unterstehen der Kontrolle des einstellbaren Parameters oder der einstellbaren Parameter, und können von diesen betätigt werden, während die ausgehende Geschwindigkeit von der eingehenden Geschwindigkeit unabhängig ist.
Dies ist eine Eigenschaft der Erfindung, welche die Leistungsverteilung zwischen zumindest zwei Leistungszielen erlaubt, indem direkte Kontrolle über die kinetischen Eigenschaften eines jeden Leistungsstromes ermöglicht wird, anstatt ausschließlich auf die kinematischen eigenschaften des Leistungsstromes angewiesen zu sein, wie es die bisher bekannte Technik hinsichtlich der Reibungscvorrichtungen oder Flüssigkeitskupplungen war, wobei die letztere eine einzigartige Form einer stufenlos einstellbaren Reibungseinrichtung ist.
Wenn zum Beispiel die bisher bekannte Technik den Versuch unternommen hat, sogenannte begrenzte Rutschdifferentiale im konventionellen Automobilbereich oder sogar Flüssigkeitskupplungen im Vierradantriebbereich zu verwenden, so erfolgt die Leistungsverteilung zwischen diesen verschiedenen Leistungszielen durch Reibungskontrolle der kinematischen Eigenschaften, d.h. bei graduellem (oder unmittelbarem) Ankuppeln der zwei normalerweise unabhängig rotierbaren Teile eines Planetensammelgetriebes sodaß diese gemeinsam, d.h. mit derselben Geschwindigkeit rotieren. Dies wird aufgrund der Theorie durchgeführt, daß zumindest beide Räder im Zweiradantriebbereich rotieren werden, und daß auf diese Weise kein "mechanischer Kurzschluß" des Leistungsstromes zu nur dem einen Rad erfolgen kann, welches keinen Zug ausüben kann.
Dementsprechend wird mit der hierin beschriebenen Erfindung eine Leistungsteilung mittels einzigartigem Leistungsstrichkraftverteilers vorgeschlagen, welcher die kinetischen Eigenschaften eines jeden Leistungsstroms kontiunuierlich und stufenlos einstellbar ändern kann und dabei die Leistung, welche in verschiedene Richtungen gerichtet ist, in einer jeglichen gewünschten Art ändert ohne auf Reibungseigenschaften auszuweichen, um die kinematischen Eigenschaften der Leistungsströme zu manipulieren. Derartige Leistungsstrichkraftverteilers können nicht nur innerhalb der Übertragung entsprechend der Erfindung benutzt werden, sie könnten auch vorteilhaft in einem jeglichen Bereich angewendet werden, wo eine Leistungszuteilung zwischen einer Pluralität von Bestimmungzielen erwünscht ist, so wie zum Beispiel in einer Mehrradgetriebeanwendung, ob es sich hierbei um zwei oder vier Räder, oder irgendeine Anzahl von Rädern handelt.
Die vorhergehenden und andere Objekte, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden mittels der nachfolgenden, detaillierteren Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungen der Erfindung, wie in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, offensichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

FIG. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm der Erfindung, mit dem die mechanischen Funktionen dargestellt werden, mittels denen die Ziele der Erfindung erreicht werden.
FIG. 2A ist eine schematische Darstellung eines Querschnittes eines allgemein üblichen Typs eines Planetenringaufbaus.
FIG. 2B ist eine vereinfachte Darstellung eines Querschnitts des Getriebeaufbaus, wie in FIG 2A dargestellt.
FIG. 3A ist das Querschnittsschema eines Leistungs/Kraftverteilers, welcher in der Erfindung verwendet wird.
FIG. 3B ist das Querschnittsschema einer anderen Darstellung eines Leistungs/ Kraftverteilers, der in der Erfindung verwendet werden kann.
FIG. 4A ist das Querschnittschema eines typischen Planetenradausbaus, der in der Erfindung verwendet werden kann.
FIG. 4B ist das vereinfachte Querschnittsschema eines Getriebeaufbaus, wie in FIG. 4A gezeigt.
FIG. 4C ist die graphische Darstellung der Geschwindigkeitsverhältnisse, wie sie in einem Planetenradaufbau, wie in FIG 4B gezeigt, vorkommen.
FIG. 5 ist ein abgeändertes schematisches Blockdiagramm der Erfindung, worin die verschiedenen mechanischen Funktionen dargestellt werden, mittels derer die Ziele der Erfindung erreicht werden, und zwar abgeändert um Leistungsströme der Art zu erzielen, welche benutzt wurden um den Arbeitsablauf der verschiedenen Darstellungen eines Leistungskombinators entsprechend der Erfindung darzustellen und zu beschreiben.
FIGUREN 6A - 6G sind Querschnittsschemen der verschiedenen Teile einer ersten Ausführung des Kraftübersetzers entsprechend der Erfindung.
FIGUREN 7A - 7G sind Querschnittsschemen der verschiedenen Teile einer zweiten Ausführung des Leistungskombinators entsprechend der Erfindung.
FIGUREN 8A - 8l sind Querschnittsschemen der verschiedenen Teile einer dritten Ausführung des Leistungskombinators entsprechend der Erfindung.
FIGUREN 9A - 9C sind Querschnittsschemen der verschiedenen Teile einer vierten Ausführung des Leistungskombinators entsprechend der Erfindung.
FIGUREN 9D - 9H sind Querschnittsschemen der verschiedenen Teile einer fünften Ausführung des Leistungskombinators entsprechend der Erfindung zusammen mit einer Struktur, die dem Leistungskombinator vorausgeht.
FIG. 9I ist ein Querschnitt mittels dem dargestellt wird, wie ein Leistungsstrichkraftverteiler und ein Leistungskombinator entsprechend der Erfindung verwendet werden kann, um eine Struktur zu gestalten, deren Funktion derjenigen eines rutschfesten Differentials ähnlich ist, wie es typischerweise in einem Mehrradgetriebe, wie zum Beispiel einem Automobil, benutzt wird.
FIG. 10 ist eine Querschnittsdarstellung eines Leistungstrenners, welcher in der Erfindung benutzt werden kann.
FIGUREN 11A und 11B zeigen mathematische, graphische Darstellungen von Computer erzeugten Lösungen für verstellbare Parameter, wie sie in einer Variation der vierten Ausführung eines Leistungskombinators entsprechend der Erfindung verwendet wurden.
FIG. 12 zeigt einen Nockenmechanismus, mittels dessen die mathematischen, graphischen Darstellungen der FIGUREN 11A und 11B mechanisch realisiert werden können.
FIGUREN 13A und 13B zeigen einen Mechanismus, mittels dessen ein kontinuierlich stufenlos einstellbarer Parameter "x" mechanisch realisiert werden kann. Anhang "A" zeigt vom Computer erzeugte numerische Lösungen für unter anderem verstellbare Parameter, welche in FIGUREN 11A und 11B graphisch dargestellt wurden.

HINTERGRUND/ THEORIE DER ERFINDUNG

Bevor mit einer Beschreibung des allgemeinen Systems einer Übertragung entsprechend der Erfindung begonnen wird, ist eine kurze Besprechung einiger tundamentaler Konzepte angebracht, um ein Verstehen der Erfindung zu erleichtern.
Wie vorhergehend bemerkt, ist mechanische Leistung Fachleuten dadurch bekannt, daß diese das Produkt zweier verschiedener Faktoren involviert, und zwar Drehmoment und Rotationsgeschwindigkeit, wobei letztere manchmal als Winkelgeschwindigkeit bekannt ist. Drehmoment ist eine mechanische Quantität, welche das Produkt einer gegebenen Kraft ist, welche sich auf einen gegebenen Radius auswirkt, letzteres ist machmal auch als Hebelarm bekannt. Rotationsgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) ist einfach die Geschwindigkeitsstufe, mit der sich ein rotierendes Objekt dreht und die Leistung, die hierdurch erzeugt wird, wird demgemäß durch folgende Gleichung dargestellt:
Tw = P
Hierbei ist
w gleich Winkelgeschwindigkeit
T gleich Drehmoment und
P gleich Leistung.
Diese Gleichung kann wie folgt in Übereinstimmung mit der obigen Definition von Drehmoment umgeschrieben werden:
FRw=P
wobei eine gegebene Kraft F, die sich auf einen Hebelarm R auswirkt, die vorherige Bezeichnung für T, Drehmoment ersetzt.
Wie die Fachleute erkennen werden, entspricht der Teil der Gleichung 2, bezeichnet als das Produkt von Rw, der absoluten Tangentialgeschwindigkeit v, welche in einem gegebenen Radius eines Objektes existiert, welches mit einer Winkelgeschwindigkeit w rotiert. Daher kann die Leistung P, welche durch ein rotierendes Objekt übertragen wird, umgeschieiben werden als
Fv = P
In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung, wird die Leistung, welche an irgendeinem Punkt der Struktur der Erfindung übertragen wird, als das Produkt zweier separater Quantitäten gewertet, und zwar der existierenden Kraft (zu jedem Radius) und der absoluten Tangentialgeschwindigkeit (in demselben Radius). Ein jeglicher gegebener Leistungsstrom, der durch das Fv Produkt dargestellt ist, kann daher übertragen und geändert werden, indem man die separaten Komponente eines Leistungsstromes, und zwar die Kraft und die absolute Tangentialgeschwindigkeit eines Leistungsstroms in entsprechender Weise behandelt. Diese Konzepte werden in der nachfolgenden Erklärung weiter behandelt.
Zu diesem Zeitpunkt ist es angebracht zu bemerken, daß ein Leistungsstrom, da diese Bezeichnung in der Beschreibung der Erfindung benutzt wird, von der Bezeichnung "Leistungsweg" unterschieden werden muß, eine andere Bezeichnung, welche oft von Fachleuten benutzt wird, wenn Übertragungen analysiert und beschrieben werden. Ganz so wie ein Fluß sich von dem Flußbett unterscheidet, bezieht sich die Bezeichnung Leistungsstrom auf die Eigenschaften der zwei Komponenten, nämlich Kraft und Geschwindigkeit, welche einen Leistungsstrom charakterisieren; ein Leistungsweg, bezeichnet einfach den Ablauf eines Leistungsstromes innerhalb einer Übertragung. Der Unterschied der beiden Bezeichnungen ist besonders deutlich, wenn ein "Leistungsweg" keine Leistung beinhaltet, das heißt das Flußbett ist trocken.

ALLGEMEINE SYSTEMSTRUKTUR

Wenn man sich nun der FIG. 1 zuwendet, so ist dort ein Blockdiagramm einer Übertragung entsprechend der Erfindung dargestellt. Ein eingehender Leistungsstrom, bestehend aus der Kraftkomponenten [I] der Größenordnung I, angewendet mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit (vI) wird dargestellt, wie er auf einen Leistungsstrichkraftverteiler 11 durch die mechanische Verbindung 5 angewendet wird. In der nachfolgenden Beschreibung sind die Kraftkomponenten in eckigen Klammern angegeben, und die Geschwindigkeitskomponenten in runden Klammern, sodaß man sich einen klaren Unterschied zwischen diesen unabhängig verstellbaren Faktoren deutlich vergegenwärtigen kann.
Leistungsstrichkraftverteiler 11 nimmt den angewendeten, eingehenden Leistungsstrom [l](vl) und bildet zwei neue Leistungsströme, jeweils an den ausgehenden Leitungen 10 und 12 von [f(l,x)](vl), und [g(l,x)](vl). Innerhalb der viereckigen Klammern ist die Kraftkomponente ausgedrückt, welche innerhalb der Leistungsströme existiert, die an den Leitungen 10 und 12 gebildet werden, und es wird angegeben, daß diese Kraftkomponenten nun eine Funktion der Größenordnung der eingegebenen Kraft [l] und einer Variablen "x" sind, in Reaktion zu welchen der Leistungsstrichkraftverteiler den eingehenden Leistungsstrom, der in Leitung 5 erscheint, in zwei separate ausgehende Leistungsströme, die in Leitungen 10 und 11 erscheinen, gespalten hat, wobei jeder ausgehende Leistungsstrom nun steuerbar und stufenlos einstellbar ist als Reaktion auf den stufenlos einstellbaren Parameter "x". Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß der Leistungs/Kraftverteiler 11 die Geschwindigkeitskomponente des eingehenden Leistungsstromes (vl) nicht ändert, sondern nur auf die Kraft komponente des eingehenden Leistungsstromes hin arbeitet.
Einer der Leistungsströme, welche von dem Leistungs/Kraftverteiler 11 entwickelt wurden, wobei die Einzelheiten darüber nachfolgend beschreiben werden, wird über eine mechanische Verbindung 10 an einen Leistungstrenner 13 angewendet, welcher den Leistungsstrom, der auf Leitung 10 angewendet wird aufnimmt, [f(lx)](vl) und diesen in zwei neue Leistungsströme teilt, welche auf Leitungen 14 und 16, und zwar [f(l,x)](vA,vl), und f'(l,x)](VA). Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß der Leistungsteiler 13 die Kraftkomponente der entsprechenden Leistungsströme nicht ändert, denn [f'(l,x)] und f"(l,x) sind einfach feste Vielfache der Kraftkomponenten [f(lx)], welche auf der eingehenden Leitung 10 erscheint. Jedoch hat der Leistungsteiler 13 eine vorher nicht bestehende, neue Geschwindigkeitskomponente VA in den jeweiligen Leistungsstrom eingeführt. Wie nachstehend weiter beschrieben, handelt es sich bei VA um eine absolute Tangentialgeschwindigkeit, welche kinematisch von der Geschwindigkeitskomponenten Vl des angewendeten Leistungsstromes unabhängig (das heißt damit in keinerlei Verbindung steht) ist, welcher auf den Einfluß des Leistungstrenners 13 in der Leitung 10 angewendet wurde.
Der Leistungsstrom, der vom Leistungstrenner 13 in der Leitung 16 produziert wurde, wird zusammen mit dem Leistungsstrichkraftverteiler 11 in der Leitung 12 an einen Leistungskombinator 15 angewandt, dessen Funktion jetzt beschrieben wird.
Der Leistungskombinator 15 erhält an seinen eingehenden Leitungen 12 und 16 jeweils, Leistungsströme von [g(lx)](vl) und [f'(l,x)] (VA). Einige Beobachtungen hinsichtlich dieser zwei Leistungsströme wären angebracht. Zuerst, sind die entsprechenden Kraftkomponenten der beiden Leistungsströme, und zwar [f"(lx) und [g(lx)] beide verstellbar als Reaktion auf einen Parameter "x"; in Übereinstimmung mit diesem hat Leistungsstrichkraftverteiler 11 die Kraftkomponente des in Leitung 5 angewandten Leistungsstromes geändert. Des weiteren sind die Funktionen in einer Weise ausgewählt, daß das Verhältnis von
in sich selbst eine Funktion des verstellbaren Parameters "x" ist, und daher weder konstant noch feststehend ist. Zusätzlich sind die Geschwindigkeitskomponenten der beiden relevanten Leistungsströme, wenn an den Einfluss des Leistungskombinators 15 an den Leitungen 12 und 16 angewendet, nämlich (Vl) und (VA) kinematisch nicht verwandt, bzw unabhängig voneinander. Es ist die Funktion des Leistungskombinators 15 die beiden Leistungsströme zu kombinieren, welche an ihren jeweiligen Einflussleitungen 12 und 16 angewandt wurden und an seiner Ausflußleitung einen einzelnen Leistungsstrom mit einer Kraftkomponenten [n(l,x)] bei einer Geschwindigkeitskomponenten von (VA,Vl) zu produzieren, womit angezeigt wird, daß die Geschwindigkeitkomponente des Leistungsstroms, welcher an der Leitung 18 erscheint eine Funktion der beiden relevanten Geschwindigkeiten der einfliessenden Leistungsströme, nämlich (VA) und (Vl), ist.
Wie Fachleute erkennen werden, erfordert der Satz von der Erhaltung der Energie, daß weil kein Mechanismus Energie schaffen oder zerstören kann, die eingehende Leistung und die ausgehenden Leistung gleich sind. Wenn man dies in etwas andere Form bringt und die gesamte eingehende und ausgehende Leistung summiert, dann muß der Leistungskombinator ein Netto- Ergebnis von null produzieren. Unter Verwendung dieser Leistungsgleichung ist demzufolge das Verhältnis von (Vl) zu (VA) durch die folgende Formel ausgedrückt:
Daraus kann ersehen werden, daß das Verhältnis zwischen beiden kinematisch voneinander unabhängigen Geschwindigkeiten VA und Vl, wenn angewandt auf Leistungskombinator 15 durch das oben beschriebene Verhältnis als Ergebnis einer Leistungsgleichung gegeben ist. Anstatt eine ausgehende Geschwindigkeit kinematisch durch die eingehende Geschwindigkeit zu definieren, wie in der bisher bekannten Technologie üblich, ist hier das Verhältnis zwischen den beiden in den Leistungskombinator 15 eingehenden Geschwindigkeiten durch die Verhältnisse der Kraftkomponenten der relevanten Leistungsströme definiert, wobei es sich um eine Funktion des einstellbaren Parameters "x" handelt.
Es sollte zur Kenntis genommen werden, daß das oben angeführte Verhältnis auch zutrifft wenn, wie hier in weiteren Einzelheiten beschrieben wird, der Leistungsstrom, der an Leitung 18 des Leistungskombinators 15 erscheint gleich null ist, d.h. er existiert nicht. In diesem Falle gibt es keine ausfliessende Leistung aus dem Leistungskombinator 15, und der Ausfluß des Leistungsteilers 13, welcher an der Leitung 14 erscheint, ist der einzige übrig bleibende Ausfluß der Übertragung mit dem Ziel eine Ladung anzutreiben.
Obwohl es innerhalb des Umfangs dieser Erfindung ist, über einen Leistungsstrom zu verfügen oder nicht zu verfügen, welcher an der Leitung 18 des Leistungskombinators 15 auftritt, wird die nachstehende Beschreibung mit der Annahme fortfahren, daß die Entscheidung getroffen wurde, daß man einen ausgehenden Leistungsstrom mit keiner Kraft und keinem Geschwindigkeitskomponenten hat, der sich daher auf Null beläuft Wenn das der Fall ist, akzeptiert ein Leistungstrenner 17 den Ausfluß des Leistungskgmbinators 15 an der Leitung 18, und einen der beiden Ausflüsse des Leistungsteiler 13, welcher an Leitung 14 erscheint. Danach "trennt" oder "filtert" der Leistungstrenner 20 eine Leistungsstromkomponente, die wie angezeigt an Leitung 22 erscheint von den kombinierten Leistungsströmen, wobei nur (Vl) dessen Geschwindigkeitskomponente ist. Diese Leistungsstromkomponente kann direkt mit der eingehenden Quelle verbunden werden, um als Teil des Einflusses zu gelten, während der endgültige Ausfluß der Übertragung, welcher geeignet ist die Ladung anzutreiben, demgemäß an Leitung 20 des Leistungstrenners 17 erscheint.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER THEORIE DER ERFINDUNG

Da viele der Komponenten, welche im Blockdiagramm der FIG. 1 angegeben sind, Planetenradaufbauten benutzen können, um ihre beabsichtigte Funktion zu erzielen, scheint eine kurze Ubersicht der Eigenschaften von Plantenradaufbauten, und auch eine umfassende Definition des Ausdrucks in Relation zu dieser Erfindung, erforderlich zu sein.
Wenn man sich mit der FIG. 2A befasst, so ist dort ein Querschnitt eines schematischen Diagramms eines elementaren Planetenradaufbaus (auch als ein Umlaufgetriebe bekannt) angegeben.
Eine Welle 27, zweckmässigerweise durch Träger Y-Z abgestützt, rotiert mit einer Winkelgeschwindigkeit wl und ist mit einem sogenannten Sonnenrad, dem Sonnenrad 29 versehen. Ein Planetenrad 31 greift in das Sonnenrad 29 ein und rotiert beide um den Umfang des Sonnenrades 29 und um seine eigene Trägerwelle 35a, wobei die letztere an Träger 35 angebracht ist, welcher auch um die Welle 27 rotiert. Planetenrad 31 ist zwecks Betrieb an ein sogenanntes Hohlrad 33 angebracht, welches drehbar mittels Träger 37 an Welle 27 angebracht ist. Dies beschreibt soweit einen typischen Planetenradsatz.
Nun erfordert es einige Überlegung, um die Richtung zu berechnen, mit der die Kräfte, sich auf diese Elemente, wie vorher beschreiben, auswirken. Wie Fachleute wohl wissen, kann die Kinetik, d. d. die Analyse der Kraftkomponenten, welche sich auf die rotierende Maschine auswirken, zum Zwecke dieser Erfindung mittels der klassischen Gleichung der Statik analysiert werden.
Mit diesem als Hintergrund, ist an dem Punkt, an welchem Sonnenrad 29 und Planetenrad 31 zusammentreffen oder ineinandergreifen, die Richtung der Kräfte, wie diese auf die separaten Elemente einwirken durch Zeichen in einem Viereck, welches an den Schemen des Planetenrades angebracht ist, angezeigt. So ist die Kraft, welche in die Ebene des Schemas gerichtet ist, mit einem Kreuz angegeben, dem "Schweif" eines Pfeiles, während bei dem eingreifenden Teil die Richtung der Kraft durch einen von einem Viereck umrahmten Punkt angegeben ist, welcher somit die Pfeilspitze angibt. Aus Gründen, welche später erklärt werden, werden die restlichen Kräfte auf dem Planetenrad 31 jeweils mit Zeichen versehen, wie diese in FIG. 2A angegeben sind, sodaß die Richtung der Kraft auf Hohlrad 33 so wie in FIG 2A angegeben ist. Aus der FIG. 2A ist ersichtlich, daß die Richtung der Kräfte auch den klassichen Gleichungen der Statik folgt, d.h. daß eine Kraft, welche in eine Richtung auf einen Körper einwirkt, mit gleicher und entgegengesetzter Richtung auf den damit verbundenen Körper einwirkt. Wie Fachleute erkennen werden, entsprechen diese Prinzipien den gut bekannten Prinzipien der Mechanik.
Die Kräfte, welche an den entsprechenden Trägern entstehen, sind in FIG. 2A angezeigt, und zwar wirkt sich die Kraft F3 auf den Träger 35 in der angegebenen Richtung aus, und eine Kraft F2 wird gezeigt, wie sie sich auf das Hohlrad 33 und Träger 37 auswirkt. Weil diese Kräfte in relevanten Entfernungen von R31 und R33 von der Welle 27 aus arbeiten, erzwingen sie ein Drehmoment um die Welle 27, welches durch das Produkt [F2]R33 und [F3]R31 geben ist. Wie Fachleute erkennen werden, erlaubt es die Art der rotierenden Träger 35 und 37, daß diese ihre Kraft in einer willkürlichen radialen Entfernung von der Welle 27 übertragen, d.h. R5 und R4, wo die entsprechenden Kräfte F5 und F4 aufkommen, um die Träger 35 und 37 um die Welle 27 in ausgeglichenem Drehmomentequilibrium zu halten. Daher ist das Produkt von [F2]R33 = [F4]R4 und das Produkt von [F3]R31 = [F5]R5. Wie die Fachleute erkennen werden, folgen diese Gleichungen wieder den elementaren Prinzipien der Mechanik.
Wenn man sich der FIG. 2B zuwendet, so wird hier ein schematisches Diagramm der Struktur, welche in FIG. 3 erscheint, gezeigt. Die Vereinfachung besteht darin, daß das relevante Sonnenrad, Planetenrad und Hohlrad gezeigt wird, ohne Referenz zu dem entsprechenden Radius (von Welle 27 aus gemessen) in welchem eine jede dieser Elemente arbeitet. Anhand dieser Vereinfachung kann man sich das Planetenrad als zwischen dem Sonnenrad (mit irgendeinem wünschenswerten Radius) und dem Hohlrad eingeklemmt vorstellen, welches einen Radius haben würde, welcher durch die Radii sowohl des Sonnerades als auch des Planetenrades bestimmt würde. Die Vereinfachung, wie sie durch die FIG. 2B vorgestellt wird, schliesst die Notwendigkeit aus, eine Vielfalt von Trägern zu illustrieren (von denen man annimmt, daß diese um die Hauptaxe 27 rotieren), und es ist wichtig sich daran zu erinnern, daß alle Sonnenräder, wie sie in der nachfolgenden Beschreibung angegeben wurden, auch als um die Hauptachse 27 rotierend angenommen werden, unabängig davon, ob dies wirklich in der nachfolgenden schematischen Illustration dargestellt ist. Im wesentlichen erlaubt die vereinfachte, schematische Darstellung es, daß man sich in der nachfolgenden Beschreibung auf die "Micro" Mechanik (im Gegensatz zu der "Macro" Mechanik der allgemeinen Übertragung) der verschiedenen individuellen Planetenringsätze innerhalb der Übertragung hinsichtlich der Erfindung konzentriert. Eine Kraft F1, die gezeigt wird als an der Peripherie des Sonnenrades 29' arbeitend, wirkt sich, wie angegeben, auf Planetenring 31' in gleichen Teilen und in entgegengesetzter Richtung aus. Die Berechnung der Kräfte F2 und F3, deren Richtung bereits in FIG. 2B gezeigt wurde, folgt den Prinzipien der Mechanik, und zwar muß Planetenring 31' sowohl in Kraft als auch im Drehmoment ausgeglichen sein.
Somit schafft die Kraft F1, welche an einer Extremität des Planetenrings 31' arbeitet ein Drehmoment um Träger 35, welches eine Gegenbalance von der Kraft F2 bekommen muß, die auch um die Trägerachse 35 arbeitet. Wenn, wie das üblicherweise der Fall ist, F1 und F2 in gleichem Abstand vom Träger 35 arbeiten, F1 = F2 und F3 ist aufgrund der Kraftausgleichsgleichung durch F1 und F2 gegeben. Wenn, wie später diskutiert wird, der Abstand der relevanten Kräfte F1 und F2 von der Welle 35 verschiedenartig ist, können F1 und F2 berechnet werden, indem man in Erwägung zieht, daß deren relevante Drehmomente um den Träger 35 gleich sein müssen. Dann ist F3 die Summe von F1 und F2. Die Kraft F2, angegeben als sich auf die Extremität des Planetenrades 31' auswirkend, wird auf Hohlrad 33' übertragen und wird gezeigt, wie sie sich auf dieses in entgegengesetzter Richtung auswirkt.
In beiden FIGUREN 2A und 2B gezeigt, sind die relevanten absoluten tangentialen Geschwindigkeiten, welche an jedem der Berührungspunkte existieren, d.h. dort wo Hohlrad 29 (29') in Planetenrad 31(31') eingreift und wo Planetenrad 31(31') in Hohlrad 33(33') eingreift. Fachleute sind sich dessen bewusst, daß wenn die Spitze des Sonnenrades 29 sich an seinem Berührungspunkt mit Planetenrad 31 mit absoluter tangentialer Geschwindigkeit Vl bewegt, und wenn sich das entgegengesetzte Ende des Planetenrades 31, dort wo es in Hohlrad 33 eingreift mit absolut tangentialer Geschwindigkeit VA bewegt, die absolute tangentiale Geschwindigkleit des Trägers 35 durch folgende Formel ausgedrückt wird:
Wie Fachleute erkennen und wie es nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben ist, sind diese absoluten tangentiellen Geschwindigkeiten durch Winkelgeschwindigkeiten bestimmt, und der Radius zu welchem diese Winkelgeschwindigkeiten gemessen werden, d.h. die absolute tangentielle Geschwindigkeit in irgendeinem Radius von der Hauptwelle 27 ist gegeben durch das Produkt der Winkelgeschwindigkeit, multipliziert mit dem Radius von der Welle 27.
Da ausserdem die absoluten Tangentialengeschwindigkeiten an einem jeden der Berührungspunkte, d.h. dort wo das Sonnenrad 29 in das Planetenrad 31 eingreift, und wo das Planetenrad 31 in das Hohlrad 33 eingreift, identisch sind, bewegt sich des weiteren jeder der relevanten Träger 35 und 37 auch mit der absoluten Tangentialgeschwindigkeit, wie angezeigt. Des weiteren ist die Leistungsübertragung zu oder von jedem der Räder an dessen Berührungspunkt von dem Produkt der Größe der Kraft mal der absoluten Tangentialgeschwindigkeit gegeben, welche an dem Punkt besteht, d.h. [F](v).
Hinsichtlich zusätzlicher Beschreibungen der Kinematik von typischen Planetenradzusammensetzungen kann auf die Seiten 67 - 76 eines Buches mit dem Titel "Mechanization of Motion", (Mechanisierung der Bewegung" von Lee Harrisberger, John Wiley & Sons, New York, Copyright 1961 (Verlagsrechte 1961) als Referenz verwiesen werden, dessen gesamte Seiten, einschließlich der hier erwähnten, ausdrücklich mit dieser Referenz hierin mit einbezogen werden. Hinsichtlich zusätzlicher Beschreibungen, wie sich Leistungsströme innerhalb einer Übertragung entwickeln und wie diese analysiert werden können, kann diesbezügliche Referenz zwei Artikeln von Dipl.-Ing. H. Frhr.v. Thungen, welche auf den Seiten 730 - 734 der VDI Zeitschrift (Deutschland) vom 17. Juni 1939 und auf Seiten 44 - 47 der ATZ (Deutschland) vom 2. Februar, 1952 erscheinen, entnommen werden, wobei beide ausdrücklich mit diesem Hinweis hierin mit einbezogen werden.
Wie die beiden Artikel von Thungen angeben, betrachtet man Leistungsstromflüsse innerhalb der Übertragung als von einem Punkt mit gleichen Richtungen von Kraft und Geschwindigkeit zu einem Punkt fliessend, an dem die Richtungen von Kraft und Geschwindigkeit nicht dieselben, d.h. verschieden sind. Da die Leistungsströme, welche in dieser Erfindung in Betracht gezogen werden, sowohl Kraft als auch Geschwindigkeit mit sich bringen, welche sich ändern, d.h. sich umdrehen, können, werden die Ausdrücke "eingehende" Leistung und "ausgehende" Leistung in einem konzeptionellen, analytischen Sinn verwendet mit dem vollen Wissen, daß diese Bezeichnung zu jedem Zeitpunkt ausgewechselt werden kann und die eine sich in die andere umkehrt. Die Analyse, welche hierin beschrieben wird, wird jedoch durch diese Betrachtungen nicht eingeschränkt, da sie zu jeder Zeit der Richtung der Kräfte Rechnung trägt, die an diesen Leistungsströmen beteiligt sind.
Wenn man sich nun FIG 3A ansieht, wird dort ein schematisches Querschnittsdiagramm einer möglichen Ausführung eines Leistungstrichkraftverteilers 11 gezeigt.
Eine Welle 5 wird zweckmässigerweise von Trägerlagern Y und Z getragen und rotiert mit Winkelgeschwindigkeit Wl. Mit Welle 5 rotierend, jedoch darauf an der Achse der Welle 5 gleitend und in einem Keilnut (nicht gezeigt) befindet sich der Träger 37, welcher ein Element 29 mit einer Entfernung von R1 von der Welle 5 unterstützt. Das Element 29 wird von einer Überschiebmuffe 29 getragen, welche selbst an einer Überschiebmuffe 38 befestigt ist, die schwenkbar um die Achse des Trägers 37 mittels Lager 40 angebracht ist. Die Überschiebmuffe 38 hat Flansche 38a, welche eine Bewegung der Überschiebmuffen 38 und 39 entlang der Achse des Trägers 37 verhindern, und dabei in effektiver Weise das Element 29 an einer radialen Bewegung entlang dem Radius R1 der Welle 5 hindern. Das Element 29 wird auch an seinen beiden Extremitäten durch entsprechende Stiftmuffenverbindungen auf den Trägern 41 und 43 gestützt. Die Leistung, welche durch die rotierende Welle 5 geliefert wird, wird in eine Kraft F1 zerlegt, deren Auswirkung auf die Extremität des Trägers 37 gezeigt wird, und in eine absolute Tangentialgeschwindigkeit von Vl zu einer Entfernung R&sub1; an der Welle 25. Eine Kraft derselben Grössenordnung F1, die sich jedoch in der entgegengesetzten richtung auf Element 29 auswirkt, schafft die Kräfte F10 und F12, die sich in die Richtung auswirken, wie diese beim Element 12 gezeigt wurde, deren Kräfte direkt auf die Träger 41 und 43 transferiert werden, und zwar in einer entgegengesetzter Richtung von der Richtung, welche als sich auf Element 29 auswirkend gezeigt wurde. Die Fachleute sind sich darüber im klaren, daß wenn die Entfernung zwischen den festen Stützen auf Element 29. d.h. die Entfernung zwischen Trägern 41 und 43 in einer arbiträren Entfernung von, sagen wir mal 1 festgesetzt ist, die Axialbewegung des Trägers 37 entlang der Achse der Welle 5 Kräfte F10 und F12 produziert, welche als Funktion der Entfernung "x" unterschiedlich sein wird. Das ist wenn die Kraft F1 eine Grössenordnung von 100 hat, und die Stelle der Anwendung an Element 29 durch Bewegung des Trägers 37 in einer arbiträren Entfernung "x" vom Träger 41 variiert, die Grössenordnung von F 10 durch 100 (1-x) ausgedrückt wird. Die Grössenordnung von F12 wird durch loox ausgedrückt. Diese Kräfte ergeben sich wenn man in Betracht zieht, daß sich Element 29 sich sowohl in Kraft -als auch Drehmomentgleichgewicht auf einer Ebene befinden muß, welche senkrecht zur Achse des Trägers 37 steht. Es ist daher klar, daß wenn sich der Träger 37 gleitend an der Achse der Welle 5 entlang bewegt wird, und wenn seine Entfernung "x" abgeändert wird, sowohl F10 als auch F12 eine Funktion der spezifischen Entfernung "x" des Trägers 37 von dem Träger 41 sind, und durch Bewegen des Trägers 37 auf diese Art können die Kräfte F10 und F12 kontinuierlich in Übereinstimmung mit dem Parameter "x" stufenlos eingestellt werden werden. Da sich Element 29 mit absoluter Tangentialgeschwindigkeit Vl bewegt, ist die entsprechende Leistung, welche auf die Träger 41 und 43 übertragen ist durch das Produkt von [F10](Vl) und [F12](Vl) gegeben. Träger 41 und 43 können sich innerhalb ihres Arbeitsbereichs mit anderen Elementen verbinden, um die Leistung mittels Träger 10 und 12 zu übertragen, wobei jeder sich mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von Vl bewegt. Daher ist es wichtig, davon Notiz zu nehmen, daß die eingehende Leistung zu dem Leistungs/Kraftverteiler, welche auf den gepunkteten Linien innerhalb des Blocks 11 gezeigt ist und durch Produkt von [F1](Vl) angezeigt ist, über Träger 41 und 43 zu zwei anderen Trägern jeweils 10 und 12 in einer Proportion transferiert wird, welche mit der Entfernung "x" des Trägers 37 vom Träger 41 variiert. Somit ist eine stufenlos einstellbare Leistungstrennung erzielt.
Eine kurze Besprechung der Arten von Verbindungen, welche Element 29 in einem festen Abstand R von der Welle 5 unterstützen, und zwar Muffe 39 und die stiftförmigen Verbindungen auf den Trägern 41 und 43 zeigt an, daß keine in der Lage ist Drehmoment um ihre eigene spezifische Achse zu absorbieren. Dies ermoglicht, daß die oben erwähnte Leistungstrennung stattfindet, wobei die Stellung des Elements 29 in radialer Stellung zur Welle 5 und auch entlang der eigenen Achse beibehalten wird.
Bevor mit einer Beschreibung des schematischen Querschnittsdiagramms, wie in FIG. 3A gezeigt, fortgefahren wird, wird ein anderer verschiedenartiger Leistungs/Kraftverteiler in FIG 3B gezeigt, worin Teile, die analog zu FIG. 3A gezeigt durch identisch numerierte Elemente gezeigt werden, jedoch in Fettdruck. Die einzige Differenz zwischen der Struktur, wie in FIG. 3B gezeigt und der Struktur innerhalb der gepunkteten Linien 11 in FIG. 3A ist, daß die beiden Kräfte F10' und F12', anders als in Verbindung mit der Beschreibung in FIG. 3A, Größenordnungen von 100x und 100 (1+x) haben. Dieses Ergebnis wird erzielt, weil der axial gleitende Träger 37' in einer verstellbaren Distanz "x" von dem Träger 43' bewegt wird und die Kraftverteilung auf Element 29', vorbehaltlich derselben Gleichgewichtsbedingungen, wie diese hinsichtlich der in FIG. 3A gezeigten Struktur beschrieben sind, die beschriebenen Resultate erzielt. Es sollte weiterhin zur Kenntnis genommen werden, daß obwohl F10 und F12 in FIG. 3A mit identischen Zeichen versehen sind, F10' und F12' in FIG. 3B mit entgegengesetzten Zeichen versehen sind. Ausserdem variieren diese jeweils als verschiedene Funktionen von "x" (d.h. (1+x) und (1-x). Während die nachfolgende Beschreibung von einigen vorgezogenen Ausführungen der Erfindung von der Annahme ausgeht, daß ein Leistungslkraftkraftverteller 11 des Typs wie in FIG. 3A gezeigt, verwendet wird, ist es aufgrund der noch zu diskutierenden Prinzipien in gleicher Weise möglich, einen Leistungs/Kraftraftverteiler 11, wie in FIG. 3B gezeigt, zu verwenden. Des weiteren ist es möglich beide Arten von Leistungs/Kraftverteilern, wie in FIG. 3A und 3B innerhalb eines Aufbaus (wobei sich jeder unabhängig bewegt) zu verwenden, sodaß die einzelne Variable "x" von zwei unabhängigen Variablen, beispielsweise "x" und "y" ersetzt werden, von denen eine jede unabhängig verstellt werden kann, um Kräfte auf die Elemente 29 (29') zu schaffen, welche übergeordnete Zusätze der Kräfte sind, welche als separat auf Elemente 29 und 29' auswirkend gezeigt werden. Der Einfachheit halber wird in der nachfolgenden Beschreibung angenommen, daß nur ein Kraftverteiler, wie in FIG. 3A illustriert in den verschiedenen Ausführungen der Erfindung benutzt wird.
Wenn wir nun zur FIG. 3A zurückkehren, so wird in dem Block mit den gepunkteten Linien 13 a ein Leistungsteiler, der der Erfindung entspricht, gezeigt. Der Ausfluß aus dem Leistungsikraftverteiler 11, welcher auf der Trägerwelle 10 erscheint wird als Trägereinfluß zu einem Planetenrad 45 angewendet, welches sich mit einem Hohlrad 49 und einem Sonnenrad 47 vermascht ist) welche beide rotierbar an der Welle 5 angebracht sind. Die Kraft F10 an der Trägerbuchse zu dem Planetenrad 45 wird in Übereinstimmung mit den zuvor diskutierten Regeln in F47 unfd F49 zerlegt, welche an den Extremitäten des Planetenrades 45 wirken. In FIG. 3A sind die Dimensionen des Planetenrades 45 an der Buchse 10 symmetrisch, F 47 und F 49 sind beide gleich, und sie sind genau
F10/2
Wegen der zuvor erwähnten Ausgleichseinschränkungen, ist die Richtung der Kräfte auf das Planetenrad 45 an den gegeneinander stossenden Enden wie in FIG. 3A angegeben, d.h. daß die richtungsgebenden Kräfte, jeweils am Sonnenrad 47 und Hohlrad 49 gleich sind und in entgegengesetzter Richtung zu den Kräften, welche sich auf Planetenrad 45 auswirken. Da die jeweiligen Sonnen- und Hohlräder 47 und 49 rotierbar an der Welle 5 angebracht sind, stellen die entsprechenden Träger 14 und 16 den Ausfluß vom Leistungsspalter 13, und da sie in den entsprechenden Radii R47 und R49 gezeichnet sind, ist ihre Größenordnung genau gleich den Kräften F47 und F 49 an den identischen Radii.
Wenn man sich nun der Kinematik des Planetenringsatzes zuwendet, wie sie innerhalb des gepunkteten Blocks 13 gezeigt ist, so wird man feststellen daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit an den Berührungspunkten zwischen Planetenrad 45 und Hohlrad 49 arbitrarisch als VA angenommen wurde, eine Geschwindigkeit, welche kinematisch vollkommen unabhängig von Vl ist. Wenn man annimmt, daß sich Hohlrad 49 mit absoluter Tangentialgeschwindigkeit von VA bewegt, dann ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit am Berührungspunkt zwischen Planetenrad 45 und Sonnenrad 47 entsprechend des vorher beschriebenen Regeln 2Vl-VA. Die entsprechende Leistungsübertragung vom Planetenrad 45 auf das Sonnenrad 47 und das Hohlrad 49 ist durch das Produkt der relevanten Kräfte F47 und F49, multipliziert mit den jeweilig existierenden absoluten Tangentialgeschwindigkeiten, welche an dem Leistungspunkt existieren, und zwar jeweils 2Vl-VA gegeben und VA; Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß der Leistungsstrom, welcher an Leistungstrenner 13 mit einer Geschwindigkeit Vl eingegeben wurde, nun in zwei Leistungsströme geteilt ist, wobei einer auf Träger 14 und der andere auf Träger 16, und zwar mit kinematisch unverbundenen Geschwindigkeiten, d.h. Winkelgeschwindigkeiten, erscheint Es sollte auch zur Kenntnis genommen werden, daß die nachfolgenden Leistungsstromübertragungspunkte, an denen die jeweiligen Träger 14 und 16 ihre Leistung an die folgenden Radsätze eingeben, die Zeichen für die Kräfte, wie in FIG. 3A gezeigt, derartig sind, daß die entsprechenden Träger 14 und 16 um die Welle 5 im Drehmomentausgleich sind.
Wendet man sich den FIG. 4A bis 4C zu, so werden nun die Kinetik, das heisst die Kraft der Verteilung und die Kinematik, das heisst die Geschwindigkeitsparameter eines typischen Planetenradsatzes, wie vorhergehend beschrieben, diskutiert.
Wendet man sich FIG. 4A zu, so wird dort eine Welle 50 gezeigt, welche rotierbar von den Lagern Y und Z unterstützt wird. An Welle 50 angebracht ist ein Sonnenrad 53, welches einen Radius R50 hat und in das Doppelplanetenrad 54, 55 eingreift. Das Doppelplanetenrad 54, 55 wird rotierbarauf dem Träger unterstützt, welcher wiederum rotierbar um die Welle 50 angebracht ist. Das Doppelplanetenrad 54, 55 wird auch von einem Hohlrad 49' und einem Hohlrad 57 unterstützt, indem dies in die jeweiligen Arme des Doppelplanetenrades 54, 55 eingreift, welche die entsprechenden Dimensionen "a" und "l" haben, wie in FIG. 4A gezeigt wird. Die Gleichgewichtsgleichungen, welche die Natur und Größenordnung der Kräfte bestimmen, welche sich auf das Doppelplanetenrad 54, 55 auswirken, sind wie folgt:
Für das Drehmomentgleichgewicht, ist die Gleichung folgende:
[F51]a + [G]1 = {F50]a
Für das Kraftgleichgewicht, ist die Gleichung folgende:
F51 + F50 + G = F56
wobei F56 die Kraft ist, welche sich auf den Träger 56 des Doppelplanetenrades 54, 55 auswirkt. Falls irgendwelche beiden von mehreren Kräften, welche sich auf das Doppelplanetenrad 54, 55 auswirken, bekannt sind, dann können die beiden anderen Kräfte in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln ausgerechnet werden. So haben auch als Folge der vorher beschriebenen Regeln die Kräfte, welche auf die jeweiligen Hohlräder 49 und 57 und das Sonnenrad 53 und Träger 56 einwirken, jeweilig die Richtung, wie angegeben, und sie sind gleich und in entgegengesetzter Richtung zu den Kräften, welche als auf das Doppelplanetenrad 54, 55 einwirkend angegeben sind, dies alles entsprechend der Regeln, welche den Fachleuten gut bekannt sind. Entsprechend denselben Regeln ist die Größenordnung und die Richtung der Kräfte, welche auf die Träger 49', 56' und 57' einwirken, durch die Richtungen der Kraft wie in FIG. 4A gezeigt, angegeben, und deren Größenordnungen werden bestimmt durch den Radius, in welchem diese die Kraft übertragen sollen, sodaß sich die entsprechenden Träger 56', 58 und 59 sich um die Achse der Welle 50 in Drehmomentausgleich befinden.
Wenn man sich nun mit FIG. 4B und FIG. 4C, zuwendet so wird das kinematische Verhältnis zwischen den absoluten Tangentialgeschwindigkeiten, welche sich auf das Doppelplanetenrad 54, 55 auswirken, beschrieben.
FIG. 4B zeigt ein Doppelplanetenrad 54, 55 mit den angegebenen Dimensionen, und FIG. 4C zeigt rechts ein sogenanntes graphisches Kutzbach Diagramm, mittels dessen die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten an jedem Punkt des Doppelplanetenrades 54, 55 bestimmt werden können. Bezüglich einer detaillierteren Beschreibung, wie anhand des Kutzbach Diagramms die graphische Berechnung der absoluten Tangentialgeschwindigkeiten errrechnet werden können, sollte man sich auf die Seiten 85 - 93 eines Buches mit dem Titel "Epicyclic Drive Trains - Analysis, Synthesis, and Application", von Herbert W. Muller, Wayne State University Press, Detroit, Verlagsrechte 1982 beziehen, dessen gesamte Seiten, einschließlich der hier angegebenen mittels dieser Referenz ausdrücklich hierin mit einbezogen werden. Wie in der oben angeführten Referenz beschrieben, und wie den Fachleuten wohl bekannt ist sind, wenn man das oben angeführte Kutzbach Diagramm anwendet, die entsprechenden absoluten Tangentialgeschwindigkeiten an jedem der Berührungs- und Stützpunkte des Doppelplanetenringes 54, 55 mit Vl und VA bezeichnet. Die drei absoluten Tangentialgeschwindigkeiten, welche an den Berührungs- und Stützpunkten des Doppelplanetenrads 54, 55 bestehen, sind in Übereinstimmung mit den graphischen Darstellungen, die in FIG. 4C gezeigt werden, gegeben. Die Größenordnung der absoluten Tangentialgeschwindigkeiten, welche an jedem dieser Punkten existieren, sind graphisch in FIG. 4C dargestellt, und wie Fachleute erkennen werden, ist nur die Anwendung einfacher Geometrie erforderlich, um an den Ausdruck für VG, an die Größenordnung der absoluten Tangentialgeschwindigkeiten zu gelangen, welche an den Berührungspunkten zwischen dem Doppelplanetenrad 54, 55 und dem Hohlrad 57 bestehen. Der Ausdruck VG ist deutlich eine Funktion der Distanz "l", welche arbitrarisch gewählt werden kann. Des weiteren kann man sich die kinematische Unabhängigkeit des VA von Vl vergegenwärtigen, indem man sich die Linie Q - Q' vorstellt, als ob diese sich um den Punkt Q dreht (um VA zu ändern, ohne Vl zu ändern). Wenn sich die Linie Q - Q' um Q dreht, um anzuzeigen, daß VA variiert, so werden alle anderen Punkte (einschließlich der Berührungs- und Stützpunkte des Doppelplanetenrades 54, 55) eine variierende absolute Tangentialgeschwindigkeit haben, wie im Diagramm des FIG. 4C angegeben ist.
Die kinematische Unabhängigkeit des VA von Vl, wie vorher beschreiben, wird dramatisch dargestellt durch das bekannte Verhalten eines Automobils, welches im Schnee steckt. Die Kraft von der Übertragung wird durch die Aktion des Differentials an ein jedes der Hinterräder geliefert, und es ist sehr oft eine Tatsache, daß die gesamte Leistung nur an eines der Hinterräder geliefert wird, nämlich das Rad, welches durchdreht, während sich das andere Rad überhaupt nicht dreht.
Diese Binsenwahrheit, welche sich bei Untersuchung des Kutzbach Diagramms herausstellt, legt auch eine analytische, nicht-graphische Methode zur Bestimmung der äbsoluten Tangentialgeschwindigkeiten einer Planetenradzusammenstellung nahe, wenn die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten an zwei beliebigen von mehreren Berührungs- oder Unterstützungspunkten des Planetenrades bekannt sind. Da die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten auf Art einer geraden Linie von einem Punkt des Planetenrades zu einem anderen an dessen Radius entlang variieren werden (wie das Kutzbach Diagramm angibt), so ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit eines jeden Punktes einfach eine übergeordnete Hinzufügung von mehreren Geschwindigkeitskomponenten (d.h. VA und Vl), welche die Tangentialgeschwindigkeit eines jeden der anderen beiden Punkte des Planetenrades unter Berücksichtigung von deren Entfernung ausmachen. Daher bewegt sich in FIG. 4B der Punkt F51 mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von VA, während Punkt F50 sich mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von Vl bewegt. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit an Punkt G wird unter Berücksichtigung der (unabhängig voneinander) bestimmten Summe der beiden, VA und Vl an Punkt G bestimmt.
Wenn man daher (zu diesem Zeitpunkt) nur die VA Komponente in Betracht zieht, da der Punkt F51 sich mit absoluter Tangentialgeschwindigkeit von VA bewegt und der Punkt F50 sich mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von OVA bewegt, bewegt sich Punkt G mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit dessen VA Komponente durch das Verhältnis einer geraden Linie dargestellt ist
d.h. eine Funktion der Distanz "l". Wenn "l" = 1, VG = VA und sich mit ansteigender "l" in Form einer geraden Linie von dem Abfangspunkt F56 vergrößert, wo VA Komponente VA/2 ist. Die Geschwindigkeit Vl geht von Vl entlang der gepunkteten Linie Q - 5 bis zu null, während VA sich in derselben Weise von S' zu T verhält.
In ähnlicher Weise wird die Vl Komponente in derselben Art bestimmt. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Punktes G ist gegeben durch die übergeordnete Addition der zwei separaten VA und Vl Komponenten, und zwar:
Die oben angeführte Analyse dient auch als Hintergrund für die Beobachtung (welche später gemacht wird), daß wenn zwei Körper, welche unabhängig voneinander um zumindest eine gemeinsame Achse rotieren, an einem ihrer Punkte absolute Tangentialgeschwindigkeiten haben, welche feste Vielfache der jeweilig anderen sind, diese in einen Leistungsstrom vereinigt werden können. Dies folgt der oben angeführten Behauptung wobei man erkennt, daß wenn eine derartige Situation auftritt, ein Punkt auf dem geradlinigen Geschwindigkeitsdiagramm besteht, welcher sich mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von null bewegt. Wenn daher zwei derartige, unabhängig voneinander rotierende Körper Kraftkomponente haben, welche nicht in einem festen Verhältnis zueinander sind (d.h. sich nicht ändern), kann das abweichende Kraftverhältnis von einem Punkt in einem Planetenradsystem angepasst werden, dessen absolute Tangentialgeschwindigkeit null ist. Die verbleibende Kraft (welche aus den zwei vorher diskutierten Ausgleichsgleichungen resultiert) ist dann in der Lage, an einem anderen Punkt des Planetenrades bis zum nachfolgenden Transfer zu einem anderen Bestimmungsort innerhalb des Kraftzuges zu verbleiben.
Wenn man sich nun FIG. 5 zuwendet, so wird dort ein funktionelles Blockdiagramm einer Struktur gezeigt, welche ähnlich derjenigen in FIG. 1 ist, jedoch mit Abänderungen auf die sich die nachfolgende Beschreibung einiger Vorzugsausführungen eines Leistungskombinators entsprechend der Erfindung basiert.
Wie nachstehend weiter erklärt wird, und um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, ist es wünschenswert, die vorher beschriebenen Elemente zu organisieren, welche in Verbindung mit FIG. 1, wie in FIG. 5 gezeigt, beschrieben sind, so daß die Leistungsströme, welche sich auf Leistungskombinator 14 via mechanischer Verbindungen 16 und 125 auswirken, sowohl in Kraft und Geschwindigkeitsvariablen angegeben werden, welche isoliert sind und welche daher einfacher durch jedes der folgenden Stadien der verschiedenen Ausführungen eines Leistungskombinators entsprechend der Erfindung verfolgt werden können. Kurz gesagt wird ein mechanischer Leistungsstrom, welcher aus einer Kraft [l](Vl) über eine mechanische Verbindung 5 auf einen Leistungs/Kraftverteiler angewandt, wie zuvor beschrieben. Leistungsspalter 10 entwickelt Kräfte, bei welchen es sich um verschiedenartige Funktionen einer gewünschten Variablen 'x' auf den mechanischen Verbindungselementen 10 und 12 handelt, wobei letztere als eine zusätzliche Einflußquelle angesehen wird, während die mechanische Leistung, welche in der mechanischen Verbindung 10 existiert, auf den Leistungsteiler 13 angewendet wird, welcher seinerseits zwei Ausflüsse zu den mechanischen Leitungen 14 und 16 produziert, von denen eine jede verschiedenartige Kraft- und Geschwindigkeitkomponente hat, wie in FIG. 5 angegeben. Kurz gesagt, hat die mechanische Leistung, die auf den Leistungskombinator 15 angewendeüwird VA als seine einzige Geschwindigkeitskomponente und hat eine Kraftkomponente, welche einzig eine Funktion von "x" ist, während der andere Einfluß, der auf den Leistungskombinator 15 via mechanische Verbindung 125 angewendet wird, eine einzige Geschwindigkeitskomponente von Vl und eine konstante Größenordnung von [l'] hat. Zum Zwecke des besseren Verständnisses der verschiedenen beschriebenen Ausführungen, kann angenommen werden, daß alle Leistungsströme, welche Vl als ihre einzige Geschwindigkeitskomponente haben, in der Tat von einer Antriebsmaschine beschickt werden. Während man annehmen kann, daß Vl sich ändert, wie es die Erfordernisse der Antriebsmaschine oder der Ladung angeben, so mag es doch als Konstante, d.h. sich nicht verändernde Geschwindigkeit erachtet werden. Desgleichen kann die Geschwindigkeit VA des anderen an Leistungskombinator 14 via die mechanische Verbindung 16 gerichteten Leistungsstroms als eine vollkommen einstellbare Geschwindigkeit angesehen werden, welche, wie zuvor im Zusammenhang mit dem Leistungstrenner 13 beschrieben, kinematisch von der Geschwindigkeit Vl (die als konstant angesehen wird) unabhängig ist.
Des weiteren sollte man zur Kenntnis nehmen, daß die Natur der Kräfte der jeweiligen Leistungsströme, welche an den Leistungskombinator 15 angewendet werden von der Art sind, daß der Leistungsstrom, welcher an der mechanischen Verbindung 125 an denLeistungskombinator 15 eingegeben wird von einer angenommenen konstanten Grösse, d.h. l', ist, hingegen ist die Kraftkomponente des Leistungstromes, welche in den Leistungskombinator 15 über die mechanische Verbindung 16, wie zuvor beschrieben, eingegeben wird, eine Funktion eines arbiträr gewählten verstellbaren Parameters "x". Zusammenfassend kann gesagt werden, daß es sich bei den beiden Leistungsströmen, welche in den Leistungskombinator 15 eingegeben wurden, im Falle der mechanischen Verbindung 125 um einen konstanten Leistungsstrom handelt, welcher beides, die konstante Größenordnung und konstante Geschwindigkeit hat, während der zweite Leistungsstrom, welcher in den Leistungskombinator 15 an der Leitung 16 eingegeben wird sowohl eine Kraftkomponente hat, welche wie eine Funktion eines erwünschten stufenlos einstellbaren Parameters hat, als auch eine Geschwindigkeit, welche kinematisch von der Geschwindigkeit des anderen eingehenden Stromes unabhängig ist. Leistungskombinator 15, wird in einer Weise, welche nachstehend beschrieben wird diese beiden separaten Leistungsströme kombinieren und auf seiner Leitung 18 einen einzigen ausgehenden Leistungsstrom liefern, in welchem die Kraftkomponente als eine Funktion, als "x", angegeben ist, daher [N(l,x)] und die Geschwindigkeitskomponente, welche als Kombinationsfünktion von (V&sub1; VA) gegeben ist. Bevor mit einer Beschreibung der verschiedenen Ausführungen eines Leistungskombinators entsprechend der Erfindung begonnen wird, ist es angebracht kurz die Bedeutung der Ausdrücke "Planeten-" oder "Umlauf" rad(getriebe) zu diskutieren, wie sie in dieser Beschreibung verwendet werden. Wie in Verbindung mit FIGS. 3 und 4 diskutiert, sind Planetenräder wesentliche Getriebezugelemente, welche durch ein Minimum von drei separaten Elementen, wovon ein jedes den beiden anderen gegenüber ein unabhängiges Verhältnis hat, d.h. ein Sonnenrad, ein Planetenrad und ein Hohlrad. Es gibt bezüglich der Prinzipien keinen Unterschied, wenn der Planetenradsatz irgendeine der Formen annimmt, welche auf den Seiten 27 - 30 des oben angeführten Buches von Herbert W. Muller, annimmt, d.h. ob "Planetenrad" unter der mehr allgemeinen Terminologie "Differentialgetriebesatz", "Kegelraddifferential oder ähnliche Variationen desselben bekannt ist. Alle Getriebesätze, welche in der oben beschriebenen Referenz angegeben sind, sind im wesentlichen dreiteilige Mechanismen, welche ein bestimmtes Bewegungsverhältnis miteinander haben, wie zuvor beschrieben. Es sollte auch zur Kenntnis genommen werden, daß die Erfindung die Verwendung alternativer Mechanismen einschliesst, welche den Planetenrädern entsprechen, wie im U.S. Patent 4,044,633 enthalten, welches sich umlaufend bewegende Kettenräder in einem Umfeld zeigt, in dem die Leistung über Ketten und nicht über Zahnräder übertragen wird. Zur weiteren Illustration zusätzlicher Arten von umlaufenden, Planetenrädersätzen, welche für diese Erfindung verwendbar sind, sollte man sich auf "Modern Transmission Systems" (Moderne Übertragungssysteme" von Arthur W. Judge, herausgegeben von Robert Bentley Inc., Cambridge, Mass (2. Ausgabe, Vertriebsrechte 1969), insbesondere dessen Seiten 77-95, sowie Seiten 94 - 96 und 206 - 207 von "Automatic Transmission" (Automatische Übertragung" von Walter W. Larew, herausgegeben von der Chilton Book Company, Radnor, PA *Verlagsrechte 1966) beziehen, wobei alle Seiten, insbesondere die hierin angegebenen Seiten, mit dieser Referenz hierin ausdrücklich mit einbezogen werden. Judge und auch Larew weisen darauf hin, daß Beispiele von Umlauf- oder Planetenradsätzen auch Getriebesätze mit einschliessen, welche manchmal mehr allgemein als "Stirnrad"- oder "Differential"-Getriebesätze angesprochen werden.
Des weiteren ergibt sich aus der vorherigen Diskussion die Tatsache, welche den Fachleuten sehr gut bekannt ist, daß es möglich ist, die beiden Leistungsströme zu kombinieren, wobei jeder Leistungsstrom seine eigene relevante Kraft- und Geschwiendigkeitskomponente hat, wenn entweder
a) die Geschwindigkeiten der beiden Leistungsströme nicht verstellbare (unveränderliche) gegenseitig Vielfache sind (d.h. die Geschwindigkeiten sind kinemtaische abhängig) oder
b) wenn die Kraftkomponenten der beiden Leistungsströme konstante Vielfache voneinander sind (d.h sie sind kinetisch voneinander anhängig).
Dies ist aus folgendem Grund der Fall, wenn mehrere Kraftkomponente einen feststehenden Ratio in Bezug aufeinander haben, können die Leistungsströme kombiniert werden, sodaß die Kräfte sich im Drehmomentsequilibrium um die festen Radii eines Planetenradsatzes befinden. Das gleiche gilt wenn mehrere Geschwindigkeiten von zwei Leistungsströmen in einem festen Verhältnis zueinander stehen, dann kann das feste Verhältnis angepasst werden, indem man die (festen) Radii von mehreren Trägern der Leistungströme entsprechend auswählt. Wenn keiner dieser Bedingungen besteht, d.h. wenn die Geschwindigkeiten (die Kräfte) beide stufenlos schaltbar sind, d.h. es besteht sowohl eine kinetische als auch eine kinematische Unabhängigkeit) wird das Kombinieren der beiden Leistungsströme in einen einzigen ein schwieriges Vorhaben, mit welcher sich die bisher bekannte Technik noch nicht befasst hat. Dies ist es jedoch, was diese Erfindung teilweise erzielt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Wendet man sich nun FIGUREN 6A-6G zu, so werden dort die verschiedenen fortlaufenden Stadien eines Leistungstromkombinators 15, entsprechend der Erfindung gezeigt. In dieser Ausführung des Leistungstromkombinators 15 werden verschiedene Parameter von Plantenradgetriebezügen verwendet, um sowohl die kinetischen (d.h. Kraft) als auch die kinematischen (d.h. Geschwindigkeit) Eigenschaften verschiedener Leistungsströme zu manipulieren, so daß alle außer einem dieser derartig produzierten Leistungsströme ausgeschaltet werden mit dem Ergebnis eines (kombinierten) Leistungsstrom, welcher das Resultat der Kombination von zwei eingehenden Leistungsströmen ist, welche weder ein kinetisches noch ein kinematisches Verhältnis miteinander haben.
Wendet man sich nun FIG. 6A zu, so sind dort zwei Sonnenradgetrieb 62 und 70 aufgezeigt, wovon ein jedes individuell einen eingehenden Leistungsstrom an den Planetenradgetriebewellen 16 und 12 erhält, womit die Leitungen 16 und 12 (FIG. 1) angezeigt werden, an denen diese Leistungsströme ihren Ursprung haben. Planetenrad 62 greift sowohl in ein Hohlrad 64 als auch in ein Sonnenrad 66 ein, während das Planetenrad 70 in ein Hohlrad 72 und ein Sonnenrad 74 eingreift. In Kurzform dargestellt, wirken sich die Richtungen der Kraft auf die Planetenradträgerwellen 16 und 12 und auf Hohlräder 64, 72 und Sonnenräder 66 und 74 aus, wie dies in FIG. 6A angezeigt ist, während die Größenordnungen der Kraft innerhalb der FIG. 6A in den vorhergehend angegebenen viereckigen Klammern angeführt sind.
Die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Planetenradwellenträgers 16 ist (VA), während die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Planetenradwellenträgers (Vl) ist. Berührungspunkt zwischen dem Planetenrad 62 und dem Hohlrad 64 ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit, derzeit durch eine vorübergehend (interimistisch) unbekannte Geschwindigkeit, und zwar (VC) bezeichnet. Entsprechend den zuvor diskutierten Prinzipien, ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit an dem Berührungspunkt zwischen Planetenrad 62 und Sonnenrad 66 durch die Quantität (2VA-VC) angegeben.
Die absolute Tangentialgeschwindigkeit an dem Punkt, an welchem Planetenrad 70 in das Hohlrad 72 eingreift, wird auch durch eine vorübergehend unbekannte Geschwindigkeit, und zwar (VD) angezeigt. Dies resultiert in einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von (2Vl-VD) am Berührungspunkt zwischen Planetenrad 70 und Sonnenrad 74.
Die reine Auswirkung der Struktur, wie diese in FIG. 6A gezeigt wird, besteht darin, daß die beiden eingehenden Leistungsströme, welche an den Planetenradträgerwellen 16 und 12 auftreten, in die Pluralität von Leistungsströmen, und zwar diejenigen, welche an Hohlrädern 64 und 72 und Sonnenrädern 66 und 74 auftretenzerlegt wurden. Ausserdem wird jeder dieser Leistungsströme an Träger angeschlossen (in Übereinstimmung mit der vorher beschriebenen vereinfachten Ausführung), welche alle um eine gemeinsame Hauptachse rotieren (die gleicherweise in Übereinstimmung mit der vorher beschriebenen vereinfachte Aufzeichnung nicht gezeigt wird). Es sollte auch zur Kenntnis genommen werden, daß Planetenräder 62 und 70 symmetrische Dimensionen um ihre jeweilige Planetenradträgerwellen 16 und 12 haben, sodaß die Kräfte, welche an den entsprechenden Hohlrädern 64 und 72 auftreten, und auch die Kräfte, welche an den entsprechenden Sonnenrädern 66 und 74 auftreten, einfach Integralhälften der Kräfte sind, welche auf Planetenradträgerwellen 16 und 12 auftreten.
Wenn man sich nun FIG. 6B zuwendet, so wird hier ein weiteres Studium eines Leistungsstromkombinators 15, welcher der Erfindung entspricht, dargestellt. Durch einen Träger (nicht dargestellt) ist die Leistung, welche durch das Sonnenrad 66 geliefert wird, an Hohlrad 76 geliefert, während die Leistung aus Hohlrad 72 über einen Träger (nicht gezeigt) an Sonnenrad 78 geliefert wird. Hohlräder 76 und 78 greifen beide in ein Doppelplanetenrad 80, 82 ein, wobei das letztere auch in das Hohlrad 86 eingreift. Der Dimension des Planetenrades 82, welches um ein Planetenadträgerwelle 84 rotiert, wird für diesen Zeitpunkt eine arbiträre Distanz von "a" gegeben. Als Resultat der Tatsache, daß die Dimension "a" frei zu irgendeinem spezifischen Wert (über welchen man später entscheiden kann) gewählt werden kann, ist die Größenordnung der Kraft (G), welche an dem Berührungspunkt zwischen dem Doppelplanetenrad 80, 82 und dem Hohlrad 8, wie in FIG. 6B gezeigt, eine Funktion der frei wählbaren Dimension "a ". Gleicherweise ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit (VG) auch wie (G) von der frei wählbaren Dimension "a" beeinflusst und ist eine Funktion derselben. Infolge der identischen Prinzipien, wie vorher beschrieben, ist die Kraft (F1), welche auf der Planetenradträgerwelle 84 erscheint wie in FIG. 6B gezeigt und ist auch eine Funktion von sowohl den eingehenden Kräfte (aus Hohlrad 76 und Sonnenrad 78) und der frei wählbaren Dimension "a".
Das Reinergebnis und Zweck des Doppelplanetenrads 80, 82 (in den Patentansprüchen auch als Satz verbundener Planetenräder beschrieben), wie in FIG. 6B gezeigt, besteht darin, daß man zwei der Leistungsströme, welche von der in FIG. 6A gezeigten Struktur erzeugt wurden, genommen hat und diese in zwei neue Leistungsströme kombiniert hat, welche am Hohlrad 86 und Planetenradträgerwelle 84 mit einem neuen Parameter erscheinen, d.h. "a" wird eingeführt als ein Mittel, um diese zwei Leistungsströme zu schalten oder zu manipulieren. Die Struktur der FIG. 6C dient einem identischen Zweck.
Wenn man sich nun der FIG. 6C zuwendet, so wird der Leistungsstrom, welcher am Hohlrad 64 (FIG. 6A) auftritt, über einen Träger (nicht gezeigt) zu einem Hohlrad 88 transferiert, während der Leistungsstrom, welcher am Sonnenrad 74 auftritt, über einen Träger (nicht gezeigt) aber mit doppelter Geschwindigkeit, zu einem Sonnenrad 94 transferiert wird. Hohlrad 88 und Sonnenrad 94 greifen in ein Doppelplanetenrad 90, 92 ein, wobei das letztere auch in das Hohlrad 98 eingreift. Die Dimension des Planetenrades 92 wird mit einer Dimension "b" angegeben, welche frei wählbar ist, und arbitär ausgewählt werden kann. Als Resultat erscheinen die beiden neuen Leistungsströme am Hohlrad 98 und Planetenradträgerwelle 96, dessen relevante Kraft und Geschwindigkeitskomponenten in FIG. 6C gezeigt werden, und welche, in Ubereinstimmung mit der vorausgegangenen Diskussion bezüglich FIG. 6B nun eine Funktion einer entsprechenden Wahl für die Dimension "b" sind, und von dieser kontrolliert werden.
Zusammenfassend ist es das Reinergebnis der Strukturen, welche in FIGS. 6B und 6C gezeigt werden, daß vier diskrete (getrennte) Leistungsströme auf Hohlrad 86 und Planetenradträgerwelle 84 (FIG. 6B) sowie Hohlrad 98 und Planetenradträgerwelle96 IFIG. 6C) geschaffen worden sind, welche nun abhängig sind von einer entsprechenden Wahl der einstellbar zu wählenden Dimensionen "a" und "b", von denen sie (über die sie) wiederum einstellbar sind.
Wendet man sich nun FIG. 6D zu, so wird hier die Leistung von Hohlrad 98 auf Hohlrad 100 mittels eines Trägers (nicht gezeigt) transferiert. Das Hohlrad 100 greift in das Planetenrad 102 ein, dessen Planetenradträgerwelle 106 sich mit dergleichen absoluten Tangentialgeschwindigkeit wie die Planetenradträgerwelle 84 des Doppelplanetenrades 80, 82 (siehe FIG. 6B) bewegt. Dies hat zur Folge, daß die einfache Zusatzkombination der Kraft [2K] auf der Planetenradträgerwelle 106 und Kraft [F1] auf der Planetenradträgerwelle 84 auftreten kann. Diese algebraische Funktion wird durch die Leistung aus der Planetenradträgerwelle 106 ausgelöst, welche auf einen Träger 108 übertragen wird, der sich mit dergleichen absoluten Tangentialgeschwindigkeit wie die Planetenradträgerwelle 84 bewegt, und die daraus resultierende kombinierte Kraft wird auf einen Träger 109 übertragen.
Wenn man sich nun der FIG. 6E zuwendet, dann ist dort die Leistung aus Hohlrad 86 über einen Träger (nicht gezeigt) an ein Hohlrad 110 transferiert. Hohlrad 110 greift in Planetenrad 112 ein, dessen Planetenradträgerwelle 116 sich mit dergleichen absoluten Tangentialgeschwindigkeit wie Planetenradträgerwelle 96 (FIG. 6C) des Doppelplanetenrades 90, 92 bewegt. Auf ähnliche Weise wie bereits hinsichtlich FIG. 6D beschrieben, resultiert dies in einer algebraischen Kombination derjenigen Kräfte, die jeweils am Planetenradträgerwelle 116 und 96 erscheinen und sich auf Träger 119 auswirken.
Wenn man sich nun mit FIG. 6F befasst, so wird die Leistung, welche von Träger 109 (FIG. 6 D) transferiert wird, über einen Träger (nicht gezeigt) auf Hohlrad 120 transferiert. Hohlrad 120 greift in Planetenrad 122 ein, wobei die absolute Tangentialgeschwindigkeit dessen Trägers 126 so ausgewählt wird, daß es diegleiche ist wie die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Sonnenrades 114, welches vorhergehend in FIG. 6E beschrieben wurde. Dies hat die Wirkung, daß durch die Träger 128 und 129 darauf ein Leistungsstrom geschaffen wird, dessen Kraftkomponente in der algebraischen Summe wie folgt gegeben ist:
2F1 - 4K+G.
Wenn man sich nun FIG. 6E zuwendet, so wird der Leistungsstrom aus Träger 119 über einen (nicht gezeigten) Träger auf ein Hohlrad 130 angewendet. Das Hohlrad 130 greift in das Planetenrad 132 ein, wobei die absolute Tangentialgeschwindigkeit von dessen Trägerwelle 136 sich mit dergleichen absoluten Tangentialgeschwindigkeit wie die des Sonnenrades 104 bewegt, sodaß über Träger 138 und 139 ein Leistungsstrom geschaffen wird, dessen Kraftkomponente wie folgt ausgedrückt wird:
2F2 - 4G + K.
In jeder der FIGS. 6D - 6G sind die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten an den Berührungspunkten zwischen den verschiedene Teilen der dort gezeigten Planetenrassätze, wie in den FIGS 6D - 6G angegeben und die Bestimmung derselben folgt den vorher beschriebenen Regeln. Die Nettowirkung der Struktur, wie in FIGS. 6D - 6G angezeigt, ist es, daß eine Pluralität von "überlappenden" Leistungsströmen geschaffen worden ist, von denen ein jeder sowohl Kraft- als auch Geschwuindigkeitskomponente hat, welche eine Funktion der zuvor beschriebenen Dimensionen "a" und "b" in Verbindung mit FIGS. 6B und 6C sind. Von den vier separaten Leistungsströmen, welche in FIGS. 6F und 6G angegeben sind, können drei durch eine entsprechende Auswahl von Parametern "a" und "b" wie folgt ausgeschaltet werden:
Der Leistungsstrom, welcher auf Träger129 erscheint kann effektiv ausgeschaltet werden, indem man sicherstellt, daß dessen Kraftkomponente 2F1-4K+G null beträgt. Die Gleichung für diesen augenblicklichen Zustand ist nachstehend angegeben:
2F1 - 4K + G = 0
Desgleichen können die Leistungsströme, welche auf dem Sonnenrad 124 (FIG. 6F) und Sonnenrad 134 (FIG. 6G) erscheinen dadurch ausgeschaltet werden, daß man deren Tangentialgeschwindigkeit auf null einstellt. Dies resultiert in den folgenden beiden Gleichungen:
Durch eigentlich direkte algebraische Verfahren ergibt die Lösung für diese Gleichungen die folgenden Werte:
Indem man nun nicht weniger als alle ausser einem der Leistungsströme, welche in FIGS 6F und 6G erscheinen, ausgeschaltet hat, erscheint der einzig verbleibende Leistungsstrom, welcher den ausgehenden Leistungsstrom aus dieser Ausführung eines Leistungskombinators 15 entsprechend der Erfindung darstellt, auf dem Träger 139. Dieser Leistungsstrom hat eine Reinkraftkomponente von:
2F2-4G+K,
mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von
2 VA - VC + VD - VK
Zusammenfassend sind die beiden Leistungsströme auf den Planetenradträgerwellen 16 und 12 (FIG. 6A), deren Kraftströme sowohl kinetische als auch kinematische Parameter haben, welche vollständig unabhängig voneinander sind, in einen einzigen resultierenden Leistungsstrom kombiniert worden, welcher am Träger 139 (FIG. 6G) erscheint, um somit den Zweck und die Funktion eines Leistungskombinators 15 entsprechend der Erfindung zu erreichen.
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß dieses in der Struktur in FIGS. 6 A - 6G gezeigte Resultat mittels des Mechanismus einer Schöpfüng von einer Pluralität von Leistungsströmen erzielt wurde, welche jeweils als Reaktion auf die Wahl einer festen Dimension "a" und "b" einstellbar ist. Es ist nicht erforderlich, daß andere Parameter eingestellt werden müssen, um die gewünschten Funktionen eines Leistungskombinators 15 in Übereinstimmung mit der Erfindung auszuüben. Sobald die Dimensionen "a" und "b" in Übereinstimmung mit den Bestimmungen der oben beschriebenen Gleichungen ausgewählt worden sind, bewegt sich der Leistungsstrom, welcher wie gezeigt auf Träger 139 erscheint mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit und hat eine Reinkraftkomponente, wie vorher beschrieben. Diese Kraftkomponente ist eine Kombination der stufenlos einstellbaren {x] Kraftkomponenten einer der eingehenden Ströme, welche auf der Planetenradträgerwelle 16 (FIG. 6A)erscheint und der (angenommenen) konstanten Kraftkomponenten [l], welche auf der Planetenradträgerwelle 12 (FIG. 6A)erscheint, und zwar wie folgt:
2F2 - 4G = K
Wenn man sich nun den FIGS. 7A-7G zuwendet, dann wird dort das schematische Querschnittdiagramm von Folgestadien eines Leistungskombinators 15 entsprechend der Erfindung gezeigt, wobei die Folgestadien zu den Stadien, wie diese in FIGS. 6A - 6C aufgeführt sind, hinzugefügt werden, jedoch in einer Weise arrangiert, daß es keine ausgehende Leistungskomponente vom Leistungskombinator 15 entsprechend der Erfindung gibt.
Zusammenfassend wird in FIGS. 7 A - 7G die Einführung von zusätzlichen, frei wählbaren Parametern "c", "j" und "s" um die Existenz genügender Variablen zu ermöglichen, von denen alle Leistungsströme, welche innerhalb des Leistungskombinators 15 geschaffen wurden, durch entsprechende Variationen sowohl der kinetischen als auch der kinematischen Parameter auf null eingestellt werden können.
Wenn man sich nun FIG. 7 A zuwendet, so wird dort eine Struktur gezeigt, welche von vorherigen Leistungsströmen fortfährt, die durch die in FIG. 6B und 6C gezeigten Strukturen geschaffen wurden. Durch einen Träger (nicht gezeigt) wird der Leistungsstrom von Hohlrad 98 auf Hohlrad 140 geleitet und der Leistungsstrom vom Planetenrad 84 (FIG. 6B) durch einen Träger (nicht gezeigt) auf ein Sonnenrad 146. Hohlrad 140 und Sonnenrad 146 greifen in das Doppelplanetenrad 142, 144 ein, wobei letzteres auch in das Hohlrad 145 eingreift. Doppelplanetenrad 142, 144 rotiert um die Planetenradträgerwelle 148, dessen absolute Tangentialgeschwindigkeit in FIG. 7A gezeigt wird, alles in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln. Doppelplanetenrad 142, 144 greift auch in Hohlrad 145 ein, und die Dimension des Planetenrades 144 ist bestimmt von der frei zu wählenden Dimension "c". In Übereinstimmung mit den vorher diskutierten Regeln sind die relevante Kraft und absoluten Tangentialgeschwindigkeitskomponenten der beiden Kraftströme, welche am Hohlrad 145 und Planetenradträgerwelle 148 erscheinen wie in FIG. 7A angegeben und entsprechen den vorher angegebenen Regeln.
Wenn man sich nun FIG. 7B zuwendet, so verwendet diese Struktur auch Leistungsströme, welche zuvor durch die in FIGS. 6B und 6C gezeigten Strukturen erzeugt wurden. Durch einen nicht gezeigten Träger, wird der Leistungsstrom vom Hohlrad 86 (FIG. 6B) auf ein Hohlrad 150 geleitet, und der Leistungsstrom von Planetenradträgerwelle 96 (FIG. 6C) wird auf Hohlrad 156, wie in FIG. 7B gezeigt, angewendet. Hohlrad 150 und Sonnenrad 156 greifen in ein Doppelplanetenrad 152, 154 ein, wobei die Dimensionen des letzteren frei gewählt werden, indem man entsprechend die Dimension "j" auswählt. Doppelplanetenrad 152, 154 rotiert um eine Plantenradträgerwelle 158 und greift in ein Hohlrad 160 ein. Wiederum sind in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln die Kräfte und die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten des Leistungsstroms, welcher auf der Planetenradträgerwelle 158 und dem Hohlrad 160 erscheinen, eine Funktion einer frei wählbaren und auswählbaren Dimension "j".
Wenn man sich nun FIG. 7C zuwendet, so ist dort ein Folgestadium des Leistungskombinators 15 entsprechend de Erfindung aufgeführt. In diesem Stadium werden Leistungsströme verwendet, welche in FIGS. 7A und 7B aufgeführt sind. Durch einen Träger (nicht gezeigt) wird der Leistungsstrom, welcher an Planetenradträgerwelle 158 (FIG. 7B) erscheint, auf das Hohlrad 162 angewendet, und der Leistungsstrom, welcher auf Hohlrad 145 (siehe FIG. 7A) erscheint, wird auf Sonnenrad 168 angewendet. Hohlrad 162 und Sonnenrad 168 greifen in ein Doppelplanetenrad 164, 166 ein, wobei die Dimension "s" des letzteren frei wählbar und auswähjbar ist, wiederum in der Art, welche zuvor für andere Doppelplanetenräder beschrieben wurde. Doppelplanetenrad 164, 166 rotiert um eine Planetenradträgerwelle 170 und greift in ein Hohl rad 172 ein. Die entsprechenden Kraft- und Tangentialgeschwindigkeitkomponenten des Leistungsstromes, welcher an der Planetenradträgerwelle 170 und Hohlrad 172 erscheint, sind als Funktion der frei wählbaren Paramter "s" gegeben und sind in FIG. 7C gezeigt, wobei alles den vorher beschriebenen Regeln entspricht.
Zusammenschliessend hat die soweit in FIGS 7 A - 7C gezeigte Struktur Leistungsströme, welche zuvor durch die in FGS 6 A - 6C gezeigten Strukturen erzeugt wurden, aufgenommen und diese so umgeändert, daß sie nun zusätzliche Parameter haben, welche frei wählbar sind, und zwar "c", "j" und "s".
Die verbleibende Struktur, wie in FIGS 7D - 7G gezeigt, ist analog zu der Struktur in FIGS. 6D - 6E, insoweit als diese die Funktion ausüben, daß sie Leistungsströme, welche in FIGS. 7B - 7C geschaffen worden, verschachteln, um so eine Pluralität von Leistungsströmen zu schaffen, von denen eine jede eine Funktion all der verschiedenen Parameter ist, welche durch die Struktur, und zwar "a", "b", "c", "j" und "s" eingeführt wurden.
Wenn man sich nun der FIG. 7D zuwendet, so wird der Leistungsstrom, welcher am Hohlrad 172 (FIG. 7C) erscheint, auf ein Hohlrad 174 angewendet. Hohlrad 174 greift in Planetenrad 176 ein, wobei die absolute Tangentialgeschwindigkeit von dessen Träger 178 sich mit der gleichen absoluten Tangentialgeschwindigkeit wie Planetenradträgerwelle 148 (FIG. 7A) bewegt. Dies hat das Erstehen eines Leistungsstromes auf Träger 184 zur Folge, dessen Kraftkomponente die algebraische Summe der an Planetenradträgerwelle 178 und Planetenradträgerwelle 148 (siehe FIG. 7A) erscheinenden Kraft ist, welche mittels Träger 182 und 184 kombiniert werden. Die Kraft und absolute Tangentialgeschwindigkeitkomponenten der in FIG. 7D gezeigten Struktur werden alle entsprechend der vorher beschriebenen Regeln bestimmt.
Wendet man sich nun FIG. 7E zu, so wird der Leistungsstrom vom Hohlrad 160 (FIG. 7B) über einen Träger (nicht gezeigt) auf Hohlrad 186 übertragen. Hohlrad 186 greift in das Planetenrad 188 ein, wobei die absolute Tangentialgeschwindigkeit von dessen Träger 190 mit derselben absoluten Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 170 (FIG. 7C) gewählt ist. Dies hat die Wirkung, daß die Kräfte, welche an den Planetenradträgerwellen 190 und 170 erscheinen, mittels Trägern 194 und 196 algebraisch kombiniert werden, um so die algebraische Summe von deren entsprechenden Komponenten zu erzielen. Nun, wiederum in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln, werden die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten der Berührungspunkte des Planetenrades 188 mit sowohl dem Hohlrad 186 und dem Sonnenrad 192 in FIG. 7E gezeigt und stimmen mit den bereits vorher beschriebenen Regeln überein.
Wenn man sich nun FIG. 7F zuwendet, so wird der Leistungsstrom von Träger 184 über einen (nicht gezeigten)Träger auf Hohlrad 198 angewendet. Hohlrad 198 greift in Planetenrad 200 ein, wobei die absolute Tangentialgeschwindigkeit von dessen Träger 202 als gleiche ausgewählt ist, wie die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Sonnenrades 192 (FIG. 7E). Indem man die Träger 206 und 208 mit 202 und 192 verbindet, wird ein Leistungsstrom auf Träger 208 erzeugt, dessen Kraftkomponente die algebraische Summe der separaten Kräfte ist, welche an der Planetenradwelle 202 und dem Sonnenrad 192, wie in FIG, 7F gezeigt, auftreten. Gleichermaßen ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Sonnenrades 204, welche in einer festen Unterstützung 205 endet und dabei angibt, daß diese auf null festgesetzt ist, wie sie in FIG. 7F gezeigt wird.
Wenn man sich nun FIG. 7G zuwendet, so wird der Leistungsstrom, welcher an Träger 196 (FIG. 7E) erscheint über einen Träger (nicht gezeigt) an ein Hohlrad 210 angewendet. Hohlrad 210 greift in Planetenrad 212 ein, wobei die absolute Tangentialgeschwindigkeit von dessen Träger 216, wahlweise die gleiche wie die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Sonnenrades 180 (FIG. 7D) ist. Dies hat die Auswirkung, daß ein Leistungsstrom, in einer zuvor beschriebenen Art (auf dem Wege von Trägern 218 und 220, welche die Planetenradträgerwelle 216 mit dem Sonnenrad 180 verbinden) zum Träger 220 hin kombinieren, wobei dessen Kraftkomponente durch die algebraische Summe der separaten Kräfte, welche auf dem Planetenradträgerwelle 216 und dem Sonnenrad 180 erscheinen gegeben ist, alles wie in FIG. 7G gezeigt. Planetenrad 212 greift in ein Sonnenrad 214 ein, dessen absolute Tangentialgeschwindigkeit in entsprechender Verbindung mit einer festen Unterstützung 215 auf null festgesetzt worden ist. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit der Berührungspunkte zwischen Planetenrad 212 und Sonnenrad 214 ist durch den in FIG. 7 G gezeigten Terminus gegeben und wieder folgt die Bestimmung den vorher beschriebenen Regeln.
Zusammenfassend zeigen die FIGS. 7F und 7G vier Leistungsströme, und zwar die Leistungsströme, welche auf den Trägern 208 und 220 erscheinen, und die Leistungsströme, welche auf Sonnenrädern 204 und 214 erscheinen. Da die absolute Tangentialgeschwindigkeit der entsprechenden Sonnenräder 204 und 214 effektiv auf null eingestellt ist, sind diese Leistungsströme von weiterer Inbetrachtnahme ausgeschlossen.
Desgleichen können die Leistungsströme, welche auf den Trägern 208 und 220 erscheinen eliminiert werden, indem man deren Nettokraftkomponente auf null einstellt, welches die folgende Gleichung erzielt:
4T +2F3-P=0
und
4P+2F5-T=0
Die Lösung dieser Gleichungen hinsichtlich verchiedener Parameter "a", "b", "c", "j" und "s" ist eine direkte, jedoch etwas komplexe algebraische Übung. Um die Kalkulationnen zu vereinfachen, kann einer der Variablen, beispielsweise "s" arbitrarisch auf eine vernünftige Zahl, beispielsweise 1/2 festgesetzt werden, und dies erzielt die folgenden Werte für a = -3, b = 3/4, c = -0.33 und j = 5/24
Sobald diese Werte für a, b, c, j und s einmal festgesetzt worden sind, werden die Gleichungen welche von der Festsetzung der absoluten Tangentialgeschwindigkeit des Sonnenrades 204 und 214 auf null resultieren, die wie folgt sind:
die Werte von VC und VD als separate Funktionen von sowohl VA als auch VI definieren.
Da die Endstadien des Leistungskombinators 15 entsprechend der Erfindung, wie in FIGS 7A - 7G gezeigt, alle innerhalb des null Ausflusses liegen, d.h. weil in einigen Fällen die Leistungsströme null Kraftkomponente und in einigen Fällen null Geschwindigkeitskomponente haben, war es möglich einen Leistungskombinator 15 herzustellen, aus dem es keinen Ausfluß gibt. Das heisst effektiv gesehen, indem man sich auf FIG. 1 bezieht, daß der Leistungsstrom, welcher an der Leitung, d.h. am Träger, 14 erscheint den ausgehenden Leistungsstrom einer Übertragung im Sinne der Erfindung darstellt. Ein derartiger Leistungsstrom wird ein Leistungsstrom sein, welcher eine Kraftkomponente hat, die eine Funktion von sowohl dem stufenlos einstellbaren Parameter "x" und irgendeiner konstanten Summe und einer Geschwindigkweitskomponenten VA, welche kinematisch völlig unabhängig von der Geschwindigkeitskomponenten Vl des in die Übersetzung eingehenden Leistungsstroms ist. Dies ist ganz genau, was ein stufenlos einstellbarer Leistungswandler entsprechend der Erfindung darstellt..
Wenn wir uns nun den FIGS. 8A - 8 I zuwenden, so wird hier eine dritte Ausführung des Leistungskombinators 15 entsprechend der Erfindung gezeigt. Entgegen den beiden vorhergehenden Ausführungen eines Leistungsrichters 15, wie er in den FIGS 6 und 7 dargestellt ist, wird diese Ausführung eines Leistungsrichters nicht nur exklusiv kinematische, oder exklusiv kinetische Manipulation der Leistungsströme handhaben, wie vorhergehend in den FIGS 6 und 7 aufgeführt wurde, sondern auch eine Mischtechnik benutzen, welche beides sowohl kinematische als auch kinetische Manipulation beinhaltet, und zwar durch die Verwendung von intern erzeugten "Rückführungs-" oder "Rückkopplungs-" schleifen, um Leistungsströme auszuschließen.
Wenn wir uns nun der FIG. 8A zuwenden, so wird dort ein Planetenrad 224 gezeigt, welches um eine Planetenradträgerwelle 232 rotiert. Die Kraftkomponente des Leistungsstromes, welcher an der Planetenradträgerwelle 232 erscheint, ist von einer Grössenordnung "P", womit angegeben wird, daß diese von einer internen Rückführungsschleife ab stammt, welche innerhalb des Leistungskombinators erzeugt wurde. Planetenrad 224 greift in beide, sowohl in Hohlrad 222 und ein Sonnenrad 226 ein, dessen jeweilige Tangetialgeschwindigkeiten, welche ausgewählt wurden mit dem Ziel mit den absoluten Tangentialgeschwindigkeiten der beiden Einflüsse auf Trägern 16 und 12, wie vorher beschrieben, identisch zu sein. Durch Träger (nicht gezeigt) ist die Leistung vom Hohlrad 222 kombiniert mit der Leistung an dem Einflußträger 16, um eine kombinierte Kraft auf dem Träger 230 zu erzielen, welche die Summe der Kraft des Einflußleistungsstromes und der Kraft auf Hohlrad 222 ist. In einer ähnlichen Weise, ist die Leistung von Hohlrad 226 durch einen Träger (nicht gezeigt) mit der Leistung am Träger 12 in den Träger 236 kombiniert, um eine Kraftkomponente, wie in FIG. 8A zu erzielen, dies alles in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln.
Wenn man sich nun der FIG. 8B zuwendet, wird der Leistungsstrom von Träger 230 über einen Träger (nicht gezeigt) an den Planetenradwellenträger 238 übertragen, welcher sich um das Planetenrad 240 dreht. Planetenrad 240 greift in Hohlrad 244 und ein Sonnenrad 242 ein. Die absoluten tangentialen Geschwindigkeiten und Kräfte, welche an den Berührungspunkten des Planetenrades 240 mit Hohlrad 244 und Sonnenrad 242 existieren, werden in FIG. 8B gezeigt. Befasst man sich nun mit FIG 8C, so ist die Leistung, welche an Träger 236 (FIG. 8A) erscheint auf die Planetenradträgerwelle 246 angewendet, um welche sich ein Planetenrad 248 dreht. Planetenrad 248 greift in ein Sonnenrad 250 und ein Hohlrad 252 ein. Die absoluten tangentialen Geschwindigkeiten und Kräfte an den Berührungspunkten zwischen Planetenrad 248 und Sonnenrad 250, sowie Hohlrad 252 werden in FIG. 8 C gezeigt, und eine kurze Übersicht der FIGS. 8B und 8C zeigt an, daß der eingehende Leistungsstrom zu den beiden relevanten Planetenrädern 240, 248, welche die separaten Leistungsströme in einen Leistungskombinator 15 darstellen, in vier separate Leistungsströme unterbrochen wurden, und zwar die zwei Leistungsströme, welche an Sonnenrädern 242, 250 erscheinen und die beiden Leistungsströme an den Hohlrädern 244, 252.
Wie bei den vorherigen Ausführungen, welche in FIG. 6A-6E gezeigt wurden, ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit am Berührungspunkt des Planetenrades 240 mit Hohlrad 244 durch die Bezeichnung VC gegeben, während die absolute Tangentialgeschwindigkeit am Berührungspunkt zwischen Planetenrad 248 und Hohlrad 252 durch die Bezeichnung VD ausgedrückt ist. Wie zuvor im Zusammenhang mit den Ausführungen, welche in FIGS. 6A - 6E gezeigt wurden erklärt, sind VC and VD temporär unbekannte Geschwindigkeiten, vorbehaltlich ihrer Bestimmung, wie nachstehend erklärt wird.
Wenn wir uns nun der FIG. 8D zuwenden, so wird derleistungsstrom, welcher am Hohlrad 244 (FIG. 8B) über einen Träger (nicht gezeigt) auf ein Hohlrad 254 transferiert. Hohlrad 254 greift in das Planetenrad 256 ein, welches um eine Planetenradträgerwelle 260 rotiert. Planetenrad 256 greift auch in ein Sonnenrad 258 ein. Mittels eines Trägers 261, ist der Leistungsstrom, welcher an der Planetenradträgerwelle 260 auftritt an ein Hohlrad 262 transferiert, welches in Planetenrad 264 eingreift, wobei die Tangentialgeschwindigkeit von dessen Träger 270 wahlweise die gleiche Tangentialgeschwindigkeit sein soll, wie die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Planetenradwellenträgers 232 (FIG. 8A) dessen Tragerwelle darauf eingestellt ist, die Rückführungskraft "P" aufzunehmen.
Planetenrad 262 greift auch in ein Sonnenrad 232 (FIG. 8A) ein, und setzt auf diese Weise dessen absolute Tangentialgeschwindigkeit fest, die Tangentialgeschwindigkeit der Sonnenräder 258 und 268 sind gleichfalls festgesetzt, wie in FIG. 8D gezeigt.
Durch die vorherig diskutierten Regeln sind die Kraftkomponenten an den verschiedenen Berührungspunkten des Planetenrades 256 und 264, wie in FIG. 8D gezeigt.
Wendet man sich nun FIG. 8E zu, so wird der Leistungsstrom, welcher am Sonnenrad 258 (FIG. 8D) erscheint, über einen Träger (nicht gezeigt) an Hohlrad 272 angewendet, welches in ein Doppelplanetenrad 274, 276 eingreift, welches um den Planetenradwellenträger 278 rotiert. Doppelplanetenrad 274, 276 greift auch in ein Sonnenrad 280 und ein Hohlrad 282 ein. Die Dimension 276 des Doppelplanetenrad 274, 276 ist eine frei zu wählende Dimension "a". Da Sonnenrad 280 auf diese mittels eines Trägers (nicht gezeigt) die an Sonnenrad 268 (FIG. 8D) erschienene Leistung angewendet hat, ist die Natur der Kräfte G und F1, welche jeweils an den Berührungspunkten des Doppelplanetenrades 274, 276 mit Hohlrad 282 und dem Planetenradträgerwelle auftreten, durch die Ausdrücke, wie in FIG. 8E gezeigt, gegeben. Aus diesen Ausdrücken, iszu ersehen, daß beide sowohl G als auch F1 Funktionen der beiden Kräfte sind, welche an Hohlrad 272 und Sonnenrad 280 erscheinen, sowie die frei zu wählende Dimension "a". Des weiteren sollte es auch zur Kenntnis genommen werden, daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 278 mit der absoluten Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 232 (FIG. 8A) identisch ist, so daß F1 auch eine andere Komponente zu der Rückführungskraft "P" ist.
Wenden wir uns nun der FIG. 8F zu, so ist dort ein Doppelplanetenrad 286, 288 augeführt, welches als seine relevanten Einflüsse die Leistungsströme von Sonnenrädern 242 und 250 (FIGS. 8B und 8C) jeweils über Hohlrad 284 und Sonnenrad 292 erhält. Doppelplanetenräder 286, 288 dreht sich um eine Planetenradträgerwelle 290 und greift auch in ein Hohlrad 294 ein. Die Dimension "b" des Doppelplanetenrades 286, 288 kann frei gewählt werden und mittels entsprechender Variation der Dimension "b" kann ersehen werden, daß die Kraft "K", welche an dem Berührungspunkt des Doppelplanetenrades 286, 288 mit Hohlrad 294 auftritt eine Funktion einer frei zu wählenden Dimension "b" ist. Gleicherweise ist die Kraft F2, welche von der Planetenradträgerwelle 290 aufkommt -- durch die zuvor diskutierten Regeln des Equilibriums für Doppelplanetenring 286, -- wie in FIG. 8F gezeigt auch eine Funktion von "b". Auch sind, entsprechend den vorher diskutierten Regeln, die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten an einem jeden der Berührungs- und Unterstützungspunkte des Doppelplanetenrades 286, 288 wie in FIG. 8F gezeigt.
Wendet man sich nun FIG. 8G zu, so wird dort ein Doppelplanetenrad 404, 406 gezeigt, welches um eine Planetenradträgerwelle 408 rotiert. Das Doppelplanetenrad 404, 406 greift in ein Hohlrad 402 ein, welches seine Leistung über einen Träger (nicht gezeigt) von einem Hohlrad 282 (FIG. 8E). erhält. Sonnenrad 410, welches auch in Doppelplanetenrad 404, 406 eingreift, erhält seine Leistung über einen Träger (nicht gezeigt) von einem Hohlrad 252 (FIG. 8C). Doppelplanetenrad 404, 406 greift auch in ein Hohlrad 412 ein, und die entsprechende Kraft und absolute Tangentialgeschwindigkeitskomponenten sind an jedem der Unterstützungs- und Berührungspunkte des Doppelplanetenrades 404, 406 wie in FIG. 8G gezeigt, und sind alle eine Funktion der stufenlos einstellbaren Dimension "c" des Planetenrades 406, Teil des Doppelplanetenrades 404, 406. Wiederum ist die Dimension "c", wie zuvor beschrieben, frei wählbar.
Wenn man sich nun der FIG. 8H zuwendet, so wird dort ein Doppelplanetenrad 416, 418 gezeigt, welches in ein Hohlrad 414 und ein Sonnenrad 424 eingreift. Hohlrad 414 erhält seine Leistung von der Planetenradträgerwelle 408 (FIG. 8G) über einen Träger (nicht gezeigt). Doppelplanetenrad 416, 418 dreht sich um eine Planetenradträgerwelle 420 und greift auch in ein Hohlrad 422 ein. Es ist angegeben, daß das Planetenrad 418 des Doppelplanetenrades 416, 418 eine arbiträr wählbare Dimension "j" hat, und es ist zu sehen, daß die Kräfte und absolute Tangentialgeschwindigkeiten an den Unterstützungs- und Berührungspunkten des Doppelplanetenrades 416, 418 jeweils eine Funktion der beiden vom Hohlrad 414 und Sonnenrad 424 gelieferten Kräfte und der arbiträr wählbaren Dimension "j" sind, und zwar alle in Übereinstimmung mit den vorher beschreibenen Gleichgewichtsprinzipien.
Unter weiterer Bezugnahme auf FIG, 8H wird gezeigt, daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Planetenradträgerwelle 420 derart gewählt ist, daß es sich hierbei um eine feste Vielfache (d.h. "k") der absoluten Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 232 (FIG. 8A) handelt, sodaß die Kraft F 8 auch zu der Rückführungskraft "P", welche an der Planetenradträgerwelle232 (FIG. 8A) erscheint, hinzugefügt würde. Dies schafft die folgende Gleichwertigkeit und Gleichung:
Die drei Leistungsströme, welche jeweils an Hohlrad 294 (FIG. 8H), Hohlrad 412 (FIG. 8G) und Hohlrad 422 (FIG. 8H) erscheinen werden genommen und in die Struktur, welche in FIG. 8l gezeigt wird, verschachtelt, sodaß die entsprechende kinematische Manipulation vorgenommen werden kann, damit nur eine davon als verbleibender Leistungsstrom übrig bleibt, welcher als Ausfluß des Leistungskombinators 15, entsprechend dieser speziellen Ausführung, dient. Wenn man sich nun FIG. 8l zuwendet, so wird die Leistung aus Hohlrad 422 (FIG. 8H) über einen Träger (nicht gezeigt) an ein Hohlrad 426 geleitet. Hohlrad 426 greift in Planetenrad 428 ein, wobei die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Trägers 430 identisch zu der absoluten Tangentialgeschwindigkeit des Hohlrades 294 FIG. 8F) ausgewählt ist, sodaß die vereinigten Kräfte am Träger 436, die aus einer Kombination der Träger 434 und 294 resultieren, aus deren algebraischer Summe, und zwar 2T + K gegeben sind
Des weiteren wird die Kraft des Hohlrades 412 (FIG. 8G) auf das Hohlrad 438 über einen Träger (nicht gezeigt) angewendet. Hohlrad 438 greift in das Planetenrad 440 ein, welches sich um die Planetenradträgerwelle 442 dreht und auch in Sonnenrad 446 eingreift. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Planetenradträgerwelle 442 ist identisch zu der absoluten Tangentialgeschwiindigkeit des Sonnenrades 432, sodaß die am Sonnenrad 432 und an der Planetenradträagerwelle 442 erscheinenden Kräfte algebraisch hinzugefügt werden können, um die folgende Nutzkraftkraft zu erzielen:
T - 2R.
Des weiteren ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Planetenradträgerwelle 442, die durch die Gleichung 2VK-VT gegeben ist, durch die Verbindung der Planetenradträgerwelle 442 mit einer festen Unterstützung auf null festgesetzt ist. Dies führt zur folgenden Gleichwertigkeit und Gleichung:
2VK-VT=0 (2)
Dies hat die Auswirkung, daß der am Träger 442 erscheinende Leistungsstrom zusammen mit dem Leistungsstrom von Sonnenrad 432 eliminiert wird. Über den Träger 437, wird der kombinierte Leistungsstrom, welcher am Träger 436 erscheint auf ein Hohlrad 448 angewendet, welches in Planetenrad 450 eingreift. Planetenrad 450 dreht sich um eine Planetenradträgerwelle 452 und greift auch in ein Sonnenrad 454 ein. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 452 wird identisch zu der absoluten Tangentialgeschwindigkeit des Sonnenrades 446 ausgewählt, so daß die beiden Leistungsströme, die jeweils daran erscheinen, in einen resultierenden Leistungsstrom kombiniert werden können, welcher eine Kraftgrößenordnung von 4T+2K-R hat und sich mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von 4K-2VT-VR bewegt. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Sonnenrades 454 ist auf null festgesetzt, indem sie zu einer festen Unterstützung 456 hingebracht wird, sodaß folgende Gleichung geschaffen wird:
7 VK - 4VT-2VR = 0
Eine simultane Lösung der Gleichungen (1), (2) und (3) wird Werte für a, b, c, j und k erzielen, die davon abhängen, welche Parameter auch immer als "frei" d.h. unspezifiziert gewählt werden. Mit diesen Lösungen, kann der Wert "P" auch bei Erkennung der folgenden Gleichung bestimmt werden:
was bedeutet, daß "P" durch die Summe der drei Kraftkomponenten gegeben ist, welche jeweils auf den Trägern 270 (FIG. 8D), 278 (FIG. 8E) und 420 (FIG. 8F) existieren.
So reflektiert FIG. 8l die Konsolidierung aller verbleibenden Leistungsströme, wobei alle nicht zugeteilten Leistungsströme zu der Rückführungsverbindung der Planetenträgerwelle 232 (FIG. 8A) zurückgeleitet worden sind. Dies belässt nur einen ausgehenden Leistungsstrom auf den Trägern 446 und 452 als den ausgehenden Leistungsstrom, wobei alle anderen durch eine Vielfalt von Techniken eliminiert worden sind. Daher wurde das Ziel des Leistungskombinators 15 erreicht, indem zwei kinetisch und kinematisch unabhängige eingehende Leistungsströme in einen Leistungsstrom vereinigt worden sind. Das heisst, die beiden eingehenden Leistungsströme, welche auf den Trägern 12 und 6 der FIG. 8A erscheinen, sind in einen Leistungsstrom vereinigt worden, welcher auf den Trägern 446 und 452 der FIG. 8l auftreten. Wie bereits vorherig beschrieben, ist davon Kenntnis zu nehmen, daß die Kraftkomponente des Leistungsstromes, der am Träger 452 erscheint, und zwar 4T+2K-R eine Funktion des stufenlos einstellbaren Parameters "x" ist, durch den der Leistungsstrom, welcher auf Träger 16 (FIG. 8A) erscheint, eingestellt wird.
Wendet man sich nun den FIGS. 9A- 9C zu, so wird dort eine vierte Ausführung eines Leistungskominators 15 entsprechend der Erfindung gezeigt. Den vorherigen Ausführungen entgegengesetzt, verwendet diese Ausführung mehrere intern erzeugte "Rückführungs"schleifen, und zwar zwei, und verwendet nicht mehr als einen zusätzlichen Parameter (zusätzlich zu dem primär unabhängigen Parameter "x"), um einen einzigen ausgehenden Leistungsstrom aus zwei kinetisch und kinematisch unabhängigen Leistungsströmen herzustellen.
Wenn man nun zur FIG. 9A zurückgeht, so wird dort ein Doppelplanetenrad 300, 302 gezeigt, welches von einer Planetenradträgerwelle 304 unterstützt wird. Planetenrad 300, 302 greift in Sonnenrad 306 sowie Hohlräder 308 und 310 ein. Doppelplanetenrad 300, 302 arbeitet als eine Vorrichtung zur Verteilung von zwei intern erzeugten "Rückführungs"-Leistungsströmen (wie nachfolgend berschrieben werden wird), welche Kraftkomponente von "P" und "R" zu den absoluten Tangentialgeschwindigkeiten der beiden eingehenden Leistungsströme haben, die über Träger 12 und 16 geliefert werden. Zu diesem Zweck hat Hohlrad 308 die identische absolute Tangentialgeschwindigkeit wie der eingehende Leistungsstrom, welcher eine Kraftkomponente "x" hat, und das Sonnenrad hat die identische absolute Tangentialgeschwindigkeit des zweiten eingehenden Leistungsstrom, welcher am Träger 12 erscheint und der eine Kraftgrößenordnung von l=x hat. Es ist davon Kenntnis zu nehmen, daß diese Beschreibung dieser Ausführung von der Annahme ausgeht, daß die in den Leistungskombinator 15 (siehe FIG.5) eingehende Leistung direkt aus dem Strichkraftverteiler 11 , und nicht aus der Leitung 125 (d.h. der Antriebsmaschine) kommt. Aus diesem Grund ist die Größenordnung der am Träger 12 erscheinenden Kraftkomponente als I-x, und nicht als 1, identifiziert.
Die sich ergebenden Kräfte, welche an den Trägern 312 und 314 erscheinen, sind wie in FIG. 9A gezeigt, und sie sind die algebraische Summe der Kräfte, welche an den Berührungspunkten des Doppelplanetenrades 300, 302 auftreten, wo dies in Sonnenrad 306 und Hohlrad 308 eingreift. Der am Träger 312 erscheinende Leistungsstrom wird einem Strichkraftverteiler 11 zugeführt, bei welchem es sich um einen Typ, wie zuvor in Verbindung mit FIG. 3A beschrieben handelt, mit der Ausnahme, daß der Strichkraftverteiler 11" fest, d.h. nicht stufenlos einstellbar ist, um einen Kraftausfluß auf Träger 320 und 322 zu verursachen, die Kraftkomponente von genau einer Hälfte der Kraftkomponente haben, die an den Einfluss des Strichkraftverteilers 11" am Träger 312, wie auch in FIG. 9A gezeigt, angewendet werden. Der Leistungsstrom 314, der an einen zweiten Strichkraftverteiler 11' geleitet ist, x, welcher eine stufenlos einstellbare Strichkraftverteilungsfunktion hat, um den angewandten Leistungsstrom in zwei Leistungsströme zu spalten, welche auf den Trägern 316 und 318 erscheinen, deren Kraftkomponente in Übereinstimmung mit einem Parameter "a" stufenlos einstellbar sind, und zwar insgesamt wie in FIG. 9A gezeigt.
Mittels eines entsprechenden Trägers (nicht gezeigt) wird der Leistungsstrom, welcher auf dem Träger 318 erscheint, an ein Hohlrad 324 angewendet und der Leistungsstrom, welcher auf dem Träger 322 erscheint, wird über einen Träger (nicht gezeigt) an ein Sonnenrad 326 angewendet. Hohlrad 324 und Sonnenrad 326 greifen in das Doppelplanetenrad 328, 330 ein. Das Doppelplanetenrad 328, 330 dreht sich um eine Planetenradwelle 332 und greift auch in ein zweites Sonnenrad 334 ein.
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß die Doppelplanetenräder 328, 330 einen stufenlos einstellbaren Hebelarm "b" haben, welcher entsprechend der nachfolgend beschriebenen Kriteria ausgewählt werden sollte. Der stufenlos einstellbare Hebelarm "b" ist für den Leistungskombinator, wie in FIGS 9A - 9C angegeben, nicht unbedingt erforderlich, dieser fügt jedoch einen Grad von Designflexibilität hinzu, um somit die Anzahl der Planetenradelemente in einer Übertragung entsprechend der Erfindung auf einem Minimum zu halten, wie spater beschrieben wird. In Übereinstimmung mit den Gleichgewichtsgleichungen, wie diese zuvor in der Beschreibung anderer Ausführungen der Erfindung diskutiert wurden, werden die Kräfte F1 und G, welche jeweils auf dem Planetenradträger 332 und dem Sonnenrad 334 erscheinen,durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt:
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß beide der Kräfte F1 und G hinsichtlich der Kräfte gegeben worden sind, welche an das Doppelplanetenrad 328, 330 angewendet werden, und zwar an den Berührungspunkten, wo das Doppelplanetenrad 328, 309 in das Hohlrad 324 und Sonnenrad 326 und den stufenlos einstellbaren Hebelarm "b" eingreift. In ähnlicher Weise und in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln in der Beschreibung anderer, der Erfindung entsprechenden Ausführungen, wird die absolute Tangentialgeschwindigkeit VG durch die absolute Tangentialgeschwindigkeit bestimmt, mit welcher das Doppelplanetenrad 328, 330 in das Hohlrad 324 und das Sonnenrad 326, und zwar jeweils VA und Vl eingreift. Der Ausdruck VG wird in FIG,.9B gezeigt und ist eine Funktion von VA, Vl und des stufenlos einstellbaren Hebelarms "b".
Auch in FIG. 9B gezeigt ist ein zweites Doppelplanetenrad 340, 342, welches von der Planetenradträgerwelle 344 unterstützt wird. Doppelplanetenrad 340, 342 greift auch in ein Hohlrad 336 und ein Sonnenrad 338 ein, welche jeweils an das Doppelplanetenrad 340,342 angewendet werden, die Leistungsströme werden an Trägern 316, 320 (FIG. 9A) von entsprechenden Trägern (nicht gezeigt) erzeugt. Doppelplanetenrad 340, 342 greift auch in ein Hohlrad 346 ein, und die absolute Tangentialgeschwindigkeit an jedem Berührungs- und Stützpunkt des Doppelplanetenrades 340, 342 ist wie in FIG. 9B gezeigt. Des weiteren wird die Richtung der Kraft, welche sich auf Doppelplanetenrad 340, 342 auswirkt, ist wie in FIG. 9B gezeigt und die Gleichung für F2 und K ist wie folgt gegeben:
Es sollte auch zur Kenntnis genommen werden, daß beide F2 und K hinsichtlich der Kräfte angegeben sind, welche auf das Doppelplanetenrad 340, 342 seitens des Hohlrades 336 und des Sonnenrades 338 angewendet sind, wie in FIG. 9B gezeigt. Eine Übersicht der FIG. 9B zeigt, daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 332 identisch mit der absoluten Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 304 (FIG. 9A) ist, und die absolute Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 344 ist identisch mit der absoluten Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 310 (FIG. 9A), sodaß die Kraftkomponenten F1 und F2, welche jeweils an den Planetenradträgerwellen 332 und 344 auftreten, die entsprechenden "Rückführlings"-Kräfte P und R zeigen, welche als auf das Doppelplanetenrad 300, 302 (FIG. 9A) über (nicht gezeigte) Träger angewendet, gezeigt werden. Die resultierenden Gleichungen sind folgende:
P = F1 (1)
und
R=F2 (2)
Indem man die Leistungsströme, welche auf den Planetenradträgerwellen erscheinen, derartig beseitigt hat, verbleiben nur zwei Leistungsströme in dem Leistungskombinator, und zwar der Leistungsstrom des Sonnenrades 334 und der Leistungsstrom an dem Hohlrad 346. Die Struktur, welche in einem Querschnittsschema in FIG. 9 C gezeigt wird, behandelt diese entsprechend. Wenn man sich nun der FIG. 9C zuwendet, so wird der auf dem Sonnenrad 334 (FIG. 9B) über einen entsprechenden Träger (nicht gezeigt) erzeugte Leistungsstrom an Hohlrad 348 angewendet, welches in das Planetenrad 349 eingreift. Planetenrad 349 wird von der Planetenträgerwelle 351 unterstützt und greift auch in Sonnenrad 354 ein. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 351 ist auf null eingestellt, indem man die Planetenradträgerwelle 351 an eine festen Unterstützung 352 anbringt. Dies hat die Wirkung, daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit am Berührungspunkt zwischen Planetenrad 349 und Sonnenrad 354 zur genauen Negativen der absoluten Tangentialgeschwindigkeit am Berührungspunkt zwischen Planetenrad 349 und Hohlrad 348 gemacht wird. Die Richtung und Grössenordnung der Kräfte, welche an den verschiedenen Berührungs- und Unterstützungspunkten des Planetenrades 349 angewendet werden, sind wie in FIG. 9C gezeigt. Über einen Träger 356 ist der Leistungsstrom, welcher am Sonnenrad 354 erzeugt wurde, an ein anderes Sonnenrad 358 übertragen und angewendet, welches in das Planetenrad 360 eingreift. Planetenrad 360 wird von einer Planetenradträgerwelle 362 unterstützt und greift in ein Hohlrad 361 ein. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Planetenradträgers 362 wird identisch zu der absoluten Tangentialgeschwindigkeit des Hohlrades 346 (FIG.9B) gewählt, sodaß die resultierende Kraft auf dem Träger 364, welcher die Leistungsströme von Planetenradträgerwelle 362 und Hohlrad 346 kombiniert. durch die folgende Gleichung angegeben ist:
K-2G
Der Leistungsstrom, welcher am Träger 364 erscheint, kann auf null eingestellt werden, indem man dessen Kraftkomponente auf null einstellt, welches die folgende Gleichung erzielt:
K-2G=0.
Als Ergebnis der obigen drei Gleichungen (1), (2) und (3), ist demnach das Hohlrad 361 mit dem einzigen verbleibenden Leistungsstrom versehen, welcher weder ausgeschaltet noch für andere Zwecke verwendet worden ist (d.h. Rückführung), und daher stellt es den ausgehenden Leistungsstrom des Leistungskombinators entsprechend dieser Ausführung der Erfindung dar.
Der Ausdruck für den einzelnen Parameter "a" wird durch eine simultane Lösung der drei Gleichungen unter Bezugnahme auf diese spezielle Ausführung bestimmt, und zwar (1), (2) und (3), wie vorher beschrieben, wobei die Werte wie folgt sind
a=3/4
oder
a=3/2
Die Lösung von a = 3/2 wird als unpassend abgelehnt.
Dementsprechend kann man sehen, daß der Parameter "a" unabhängig von der Primärvariablen "x" ist, und daher auch als permanenter Wert festgelegt werden kann. Es ist daher für die Lösung der drei oben erwähnten Gleichungen nicht notwendig, daß "b" einen bestimmten Wert hat. Es sollte auch zur Kenntnis genommen werden, daß wenn ein Parameter eines Kraftverteilers, wie das oben beschriebene "a", einen festen Wert annimmt, der Kraftverteiler im wesentlichen als Planetenradzusammensetzung mit einem festen Ratio der darauf reagierenden Kräfte funtkioniert Jedoch kann "b" entsprechend verwendet werden, um die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Hohlrades 361 zu definieren und anzupassen, sodaß diese eine feste Vielfache der absoluten Tangentialgeschwindigkeit des Leistungsstroms wird, welcher am Träger 14 (FIG. 1) erscheint, und die Kombination des am Träger 18 erscheinenden Leistungsstrom 18 direkt mit dem am Träger 14 erscheinenden Leistungsstrom erlaubt, und dadurch die Notwendigkeit eines Leistungstrenners 17, wie in FIG. 1 gezeigt, ausschaltet.
Ein derartiges Anpassen könnte wie folgt erfolgen:
a) zuerst wurde die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Punktes, an dem Planetenrad 340 in Hohlrad 346, VK ein greift (und unter der Voraussetzung, daß die Dimension 340 genau das dreifache der Dimension 342 ist) folgende sein:
b) die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Hohlrades 361, wo dieses in das Planetenrad 360 eingreift, und zwar VG + 2VK ist durch folgendes gegeben:
c) das Verhältnis von VA dividiert durch Vl von VG+2VK wird dem Verhältnis von VA zu Vl des Leistungsstroms gleichgesetzt, welcher am Träger 14 (Fig. 1) erscheint.
Aus den obigen drei Schritten, ist die Lösungsgleichung für "b" die folgende:
und die Lösung für "b" ist:
b =41/3
Fall der so erzielte Wert für "b" als passend angesehen wird, so ist nichts mehr erforderlich mit Ausnahme dessen, daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Trägers 18 der des Trägers 14 anzupassen ist, und eine derartige Anpassung würde erzielt werden, indem man die beiden Tangentialgeschwindigkeiten durch ein Planetenrad kombiniert, wobei ein Punkt desselben stets auf die Geschwindigkeit null fixiert werden würde. Das ist, wenn zwei unabhängige Körper mit Winkelgeschwindigkeit rotieren, sodaß an entsprechend verschiedenen Punkten derselben die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten in Vielfachen voneinander fixiert sind, dann können diese beiden Punkte an ein Planetenrad verbunden werden und in einem gewissen Abstand davon wird die absolute Tangentialgeschwindigkeit immer null bleiben. Dieser "o" Punkt kann als Unterstützung verwendet werden, um welche entweder eine Planetenradträgerwelle oder ein Hohlrad befestigt werden kann, sodaß die beiden vorher nicht vereinigten Leistungsströme nun in einen kombiniert sind, wie es vorher beschrieben wurde.
Fall der Wert von "b" nicht als passender Wert angesehen wird, könnte ein Leistungsteiler 17, wie in FIG. 1 gezeigt, erforderlich werden, wie nachstehend weiter beschrieben wird.
Unter Bezugnahme auf FIGS. 9D-9H, ist eine fünfte Ausführung eines Leistungskombinators 15 entsprechend der Erfindung dargestellt, in welcher das Doppelplanetenrad, welches in den vorherigen Ausführungen beschrieben wurde durch sogenannte dreifache Planetenräder ersetzt wird um die Anzahl der Parameter zu verbessern, welche mittels Planetenrad gehandhabt werden können, und um damit die Gesamtzahl an erforderlichen Planetenrädern auf einem Minimum zu halten, welche für die Ausführung einer Übertragung entsprechend der Erfindung notwendig sind. Des weiteren, geht die Beschreibung der fünften Ausführung eines Leistungskombinators 15 entsprechend der Erfindung in den FIGS. 9D-9H von der Annahme aus, daß die Leistungsströme, welche durch die Leistungs/Kraftverteiler 11 - Leistungstrenner 13 Kombination entwickelt wurden solche sind, die eher in der in FIG. 1 aufgeführten Struktur als in der in FIG. 5 aufgeführten Struktur existieren wurden.
Unter Bezugnahme auf FIG. 9D wird eine der Leistungsströme, welche durch den Leistungs/Kraftverteiler 11 (Fig. 1), und zwar denjenigen, der an Leitung 10 (Fig. 1) erscheint, über einen Träger, der nicht gezeigt wird, an der Planetenradträgerwelle 500 angewendet, welche in die Planetenradträgerwelle 501 eingreift. Planetenradträgerwelle 50 greift in ein Hohlrad 502 und ein Sonnenrad 503 ein, und diese Struktur stellt im wesentlichen die vorher aufgeführte Struktur des Leistungstrenners 13 dar. Falls die Kraft, welche auf Planetenradträgerwelle 500 angewendet wird, eine Größenordnung von (x) hat, sind die Kräfte an den entsprechenden Berührungspunkten des Planetenrades 501, wo dies in Hohlrad 502 und Sonnenrad 503 eingreift, jeweils [x/2] und alle sind in FIG. 9D aufgezeichnet. Des weiteren, falls die absolute Tangentialgeschwindigkeit an dem Berührungspunkt zwischen Planetenrad 501 und Hohlrad 502 als VA gegeben ist, dann ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit an dem Berührungspunkt, wo Planetenrad 501 in Sonnenrad 503 eingreift als
2VA - Vl
gegeben, alles in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln. Des weiteren, wie in der Beschreibung der vorherigen Ausführungen, ist VA ei ne absolute Tangentialgeschwindigkeit, welche kinematisch von der absoluten Tangentialgeschwindigkeit Vl der Planetenradträgerwelle 500 abhängig ist.
Unter Bezugnahmne auf FIG. 9E, ist dort ein Teil des ersten Stadiums eines Leistungskombinators 15 der Erfindung angegeben, wobei die Planetenradträgerwelle 504 analog zur Leitung 16 des Leistungskombinators 15 (FIG. 1) der Erfindung ist. Der auf Hohlrad 502 erscheinende Leistungsstrom 502 wird über Träger (nicht gezeigt) auf eine Planetenradträgerwelle 504 angewendet, welche sich mit einer absoluten Tangentialgeschwindigkeit von VA bewegt. Planetenradträgerwelle 504 unterstützt ein Planetenrad 505, welches sowohl in ein Hohlrad 506 als auch in ein Sonnenrad 507 eingreift. Wiederum in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln, sind die Größenordnungen und -richtungen angezeigt, wie sie sich auf Hohlrad 506 und Sonnenrad 507, wie in FIG. 9E gezeigt, auswirken. Es ist weiterhin bekannt, daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit an den Berührungspunkten, wo das Planetenrad 505 in das Hohlrad 506 eingreift, als VC angegeben ist, eine temporar nicht spezifizierte Tangentialgeschwindigkeit, welche in einer Weise spezifiziert wird, die in der Folge hier beschrieben wird. Des weiteren ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit der Berührungspunkte zwischen Planetenrad 505 und Sonnenrad 507 durch die folgende Beschreibung gegeben.
2 VA - VC
Mit nunmehriger Referenz zu FIG. 9F, erhält eine Planetenträgerwelle 508 (analog zu der Leitung 12 des Leistungskombinators 15, wie in FIG. 1 gezeigt) Leistung über einen Träger (nicht gezeigt) aus der Leitung 12 des Leistungsstrichkraftverteilers 11 (see FIG. 1). Die Planetenradträgerwelle 508 unterstützt ein Dreifachplanetenrad 509, 510, 511, wobei das Planetenrad 510 eine stufenlos einstellbare Dimension "a" und das Planetenrad 511 eine stufenlos einstellbare Dimension "b" hat, alle wie in FIG. 9F gezeigt. Das Dreifachplanetenrad 509, 510, 511 greift auch in zwei Hohlräder, Hohlräder 512 und 513 und ein Sonnenrad 514 ein. Die auf das Dreifachplanetenrad 509, 510, 511 mittels Hohlrad angewendete Leistung, kommt direkt von dem Hohlrad 506 (FIG. 9E) über einen Träger (nicht gezeigt). Es ist bekannt, daß die Kraftgrößenordnungen und Richtungen, welche auf das Dreifachplanetenrad 509, 510, 511 einwirken wie in FIG. 9F gezeigt sind, und es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß die Kraft [G] und [F] in der Bezeichnung der Eingabekräfte
[x/4]
und [1-X] und der frei zu wählenden Dimensionen "a" und "b" des Dreifachplanetenrades 509, 510, 511 gegeben sind. Des weiteren ist der Ausdruck für die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten, zu denen Dreifachplanetenrad 509, 510, 511 jeweils in Hohlrad 513 und Sonnenrad 514 eingreift, jeweils auch eine Funktion der Eingabegeschwindigkeiten Vl, VC und der frei wählbaren Dimensionen "a" und "b", alle entsprechend und in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln.
An dieser Stelle sollte zur Kenntnis genommen werden, daß während vorherige Ausfiihrungen eines Leistungskombinators, die das Doppelplanetenrad benutzten, nur in der Lage waren eine Variable, wie "a" in einem Doppelplanetenrad zur Verfügung zu stellen, zeigt das Dreifachplanetenrad 509, 510, 511 in FIG. 9F die Möglichkeit der Handhabung von zwei variablen Parameter "a" und "b" pro Dreifachplanetenrad an. Demgemäß ist die Anzahl der variablen Parameter, welche pro Planetenrad verfügbar ist, in bedeutender Weise angestiegen und weniger Planetenräder werden benötigt, um den Leistungskombinator 15 mit den erforderlichen Parametern auszustatten, welche erforderlich sind, um die vom Leistungskombinator erforderte Leistungsstromeliminierung zu ermöglichen. Des weiteren sind nicht mehr als drei Leistungsströme, und zwar diejenigen, welche auf Sonnenrad 507, Hohlrad 513 und Sonnenrad 514 erscheinen, zur nachfolgenden Disposition innerhalb des Leistungskombinator 15 geschaffen. Wenn man sich nun auf FIG. 9G bezieht, so wird der Leistungsstrom, welcher aus dem Sonnenrad 514 (FIG. 9F) ausströmt, über Träger (nicht gezeigt) an die Planetenradträgerwelle 515 angewendet. Planetenradträgerwelle 515 unterstützt ein zweites, Dreifachplanetenrad 516, 517, 518. Dreifachplanetenrad 516, 517, 518 greift auch in ein Hohlrad 519, ein Hohlrad 520 und ein Sonnenrad 521 ein. Hohlrad 519 liefert Leistung an das Dreifachplanetenrad 516.517, 518, wobei der Leistungsstrom aus dem Sonnenrad 507 herrührt (FIG. 9E), und die beiden Kräfte [K] und Hohlrad 520 und Sonnenrad 521 existieren, sind angegeben, wie in FIG. 9G gezeigt. Diese Termini sind wiederum, in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln,durch die erforderliche Kraft-und Drehmomentequilibriumsgleichung für Dreifachplanetenrad 516, 517, 518 gegeben und sind eine Funktion der Kraft [x/4] und der Kraft [F]. Des weiteren sind beide [K] und auch Funktionen der variablen Dirnensioen "c" und "j", wobei diese Dimensionen als Dimensionen für Planetenrad 518 und Planetenrad 517, die in dem Dreifachplanetenrad enthalten sind, frei wählbar sind. Nehmen Sie zur Kenntnis, daß in dieser Beschreibung, wie auch in anderen Beschreibungen, die Dimension des Planetenrades 516, wie klar durch die Terminini für die verschiedenen Kräfte offensichtlich ist, eine angenommene Größenordnung von "l" hat. Die absolute Tangentialgeschwindigkeit der verschiedenen Berührungspunkte des Dreifachplanetenrades 516, 517, 518 ist durch die Terminii wie in FIG. 9G gegeben und in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln eine Funktion der eingehenden Geschwindigkeiten VF, 2VA - VC, sowie der frei wählbaren Dimensionen "c" und "j". Des weiteren ist die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Sonnenrades 521, sort wo es in das Dreifachplanetenrad 516, 517, 518 eingreift, auf null festgesetzt, indem das erwähnte Sonnenrad an einer festen Unterstützung 522 befestigt ist, wobei die derartige feste Unterstützung 522 einen Teil des Übertragungsgehäuses darstellt, welches nicht rotiert. Dadurch wird die folgende Gleichung geschaffen:
VR = 0 = VF(1 + j) - 2jVA + jVC
von welchem VC als eine Funktion von VA und Vl bestimmt werden kann und wie nachfolgend erklärt wird.
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß an dieser Stelle der Struktur in einem Leistungskombinator 15, entsprechend dieser spezifischen Ausführung der Erfindung, nur zwei Leistungsströme, nämlich derjenigen, welcher an dem Hohlrad 520 auftritt und der Leistungsstrom, der am Hohlrad 513 auftritt, als Resultat davon bleiben, daß der am Sonnenrad 521 erscheinende Leistungsstrom in der vorher beschriebenen Weise auf null festgesetzt worden ist. Diese beiden Leistungströme werden mittels der in FIG. 9H gezeigten Struktur in einen einzigen verbleibenden Leistungsstrom zusammengefasst.
Wenn man sich nun auf FIG. 9H bezieht, so wendet der Hohlrad 523 Leistung aus dem Hohlrad 520 (FIG.9G) über einen Träger (nicht gezeigt) an. Das Hohlrad 523 greift in das Planetenrad 524 ein, welches von einer Planetenradträgerwelle 525 unterstützt wird, wobei die absolute Tangentialgeschwindigkeit derselben als die gleiche wie die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Hohlrades 513 gewählt wurde, sodaß die Planetenradträgerwelle 525 und das Hohlrad 513 mittels Träger 527 in einen Leistungsstrom zusammengefasst werden können. Planetenrad 524 greift auch in das Sonnenrad 526 ein.
Die Kraftkomponente, welche an den verschiedenen Berührungs- und Unterstützungspunkten des Planetenrades 524 erscheinen, sind durch die in FIG. 9H gezeigten Kennzeichnung gegeben, und es wird festgestellt, daß die Kraftkomponente, welche am Träger 527 erscheint, und zwar [2K +G] , auf null eingestellt werden muß, um es zu ermöglichen, daß der auf Sonnenrad 526 erscheinende Leistungsstrom der einzig verbleibende Leistungsstrom ist.
Die Nulleinstellung der Kraftkomponenten des auf Träger 527 erscheinenden Leistungsstromes erfordert daher die Grössenordnung G + 2K = 0.
Wenn man für G und 2 K die entsprechend entwickelten Ausdrücke einsetzt, erhält man die folgende Gleichung.
Die Lösung für diese Gleichung, ergibt den folgenden Ausdruck für c, indem man zuerst die Lösung für "j" und danach für "c" vornimmt:
Demgemäß kann ersehen werden, daß durch entsprechende Auswahl der Parameter "a" und "b" die Werte für "c" und "j" in deren jeweiligen Termini angegeben sind. Auch wird die Wahl der Parameter "a" und "b" das genaue Verhältnis zwischen VC, VA und Vl, als Resultat der obigen Gleichung VR = 0 bestimmen.
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß "a" und "b" in irgendwelcher gewünschten Weise frei wählbar sind, und daß beide, sowohl die daraus resultierende Ausfließkraft [K] und die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Ausflusses, welche am Sonnenrad 526 erscheinen, und zwar 2VG - VK, auch Funktionen der stufenlos einstellbaren "a" und "b" sind, und zwar insgesamt wie zuvor unter Bezugnahme auf die anderen Ausführugnen eines Leistungskombinators 15, entsprechend der Erfindung, beschrieben.
Wenn es wünschenswert ist, die Antriebsmaschine von dem am Sonnenrad 526 erscheinenden Ausfluß vollständig zu isolieren, wird die absolute Tangentialgeschwindigkeit, und zwar 2VG-VK, derart durch entsprechende Wahl der Parameter "a" und "b" manipuliert, daß 2VG-VK eine feste Vielfache der absoluten Tangentialgeschwindigkeit des aus dem Leistungstrenner 13 (siehe FIG. 1) ausgehenden Stromes 14 ist, um damit durch Geschwindigkeitsanpassung die zwei übrigen Leistungsströme der Übertragung in einen Leistungsstrom zu kombinieren, der so entwickelt wurde, um als Ladung angewendet zu werden, dies alles in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Regeln.
Falls es jedoch andererseits nicht wünschenswert ist, die Antriebsmaschine von der Ladung zu isolieren, können die stufenlos einstellbaren Werte "a" und "b" zu anderen Zwecken benutzt werden, wie dies zu anderen Dimensionierungserfordernissen der Übertragung als notwendig erachtet wird, und in solch einem Fall, würde ein Leistungstrenner 17 in der vorher beschriebenen Form weiterhin erforderlich, um einen einzelnen ausgehenden Strom aus der Übertragung zu schaffen, welcher dazu geeignet ist eine Ladung anzutreiben.
Mit nunmehriger Bezugnahme auf FIG. 91, so ist dort ein Querschnittsschema einer Struktur angegeben, welche verwendet werden kann, um eine kontrollierbare Leistungstrennung zwischen zum Beispiel zwei unabhängiug angetriebenen Hinterreifen eines Automobils mittels der in der Struktur verkörperten Erfindung zu erzielen. Wie bereits zur Kenntnis genommen, ist es eine allzu oft vorkommende Erfahrung für Fahrzeuge, welche mit normalen Differentialen ausgerüstet sind, daß diese mit der peinlichen Situation konfrontiert sind im Schnee stecken geblieben zu sein, und entweder (eins) oder beide Reifen drehen unkontrollierbar durch. Dies ist in erster Linie eine Folge der kinematsichen Unabhängigkeit der Geschwindigkeit der beiden Räder, welche durch ein gemeinsames Differential angetrieben werden, wie dies insgesamt vorher beschrieben worden ist. In Einrichtungen der bisher bekannten Technologie wurden diese Probleme dadurch gelöst, daß die kinematische Unabhängigkeit durch Reibungseinrichtungen wie begrenzte Rutschdifferentiale, welche unabhängig voneinander rotierende Teile zusammen "arretieren" (sperren) eliminiert wurden, sodaß diese mit derselben Geschwindigkeit rotieren. Dies teilt nicht wirklich die Leistung wahlweise zwischen den beiden Rädem auf, es stellt vielmehr sicher, daß beide Räder dieselbe Menge an Leistung erhalten, aufgrund der Theorie, daß zumindest eins der Räder eine deerartige Leistung verwenden kann.
Die in FIG. 91 dargestellte Struktur ist derart konstruiert, daß das Problem erleichtert wird, indem nicht nur kinematische Unabhängigkeit erlaubt wird, sondern auch Kontrolle über den Leistungsstrom, der an jedes Rad angewendet wird, indem die Kraftkomponente des Leistungsstroms, welcher individuell an jedes Rückrad gerichtet ist, und damit die an diesen gerichtete Gesamtleistung, entsprechend kontrolliert wird.
In der Folge davon, wird ein Leistungsstrichkraftverteiler 11, wie zuvor beschrieben, angepasst um den Leistungsstrom, welcher an seiner Leitung 5 erscheint aufzunehmen und diesen an seine beiden Leitungen 10 und 12 in der vorher beschriebenen Art anzuwenden. Daher ist zum Beispiel die Kraftkomponente des Leistungsstromes, welcher an der Leitung 10 erscheint mit [lx] angegeben und die Kraftkomponente des Leistungsstromes, welcher an Leitung 12 erscheint, ist mit [x] angegeben. Über entsprechende Träger (nicht gezeigt) werden die beiden Leistungsströme an die entsprechenden Planetenträgerwellen 530 und 531 angewendet, wobei eine jede von diesen in die entsprechenden Planetenräder 532 und 533 eingreift. Planetenrad 532 greift in ein Hohlrad 536 und Planetenrad 533 in ein Hohlrad 537 ein. Planetenräder 532 und 533 greifen jeweils auch in die Sonnenräder 534 und 535 ein. In Übereinstimmung mit dem vorher beschriebenen Verhalten der Planetenräder, wird die absolute Tangentialgeschwindigkeit,dort wo Planetenrad 532 in Hohlrad 536 und wo Planetenrad 533 in Hohlrad 537 eingreift jeweils als VB und VC angegeben. Die absoluten Tangentialgeschwindigkeiten VB und VC sind beide kinematisch unabhängig von der absoluten Tangentialgeschwindigkeit VA des Planetenradträgerwellen 530 und 531. Daher kann der Leistungsstrom, welcher am Hohlrad 536 erscheint, der eine Größenordnung von
[x/2]
hat, stufenlos eingestellt werden und kann zum Beispiel den ausgehenden Leistungsstrom bilden, um eins der Hinterräder eines Automobils durch eine entsprechende Getriebezusammenstellung, wie zum Beispiel ein Kegelradgetriebe (nicht gezeigt), anzutreiben. Der ausgehende Leistungsstrom, welcher am Hohlrad 537 erscheint und eine Kraftgrössenordnung von
[1-x]/2
hat, kann in ähnlicher Art verwendet werden, um das andere Hinterrad eines Automobiles anzutreiben, indem auf diese Weise die Möglichkeit geschaffen wird, daß der Leistungsstrichkraftverteiler 11 (wie bereits hierin zuvor beschrieben) dazu verwendet werden kann, den Leistungsstromfluß an ein jedes der beiden Hinterräder, zum Beispiel eines Automobils, zu kontrollieren, um auf diese Art das unkontrollierbare Durchdrehen, auf welches vorher hingewiesen wurde, auf ein Minimum zu halten. Da "x" stufenlos von null auf eins eingestellt ist, kann die Leistungszuteilung der beiden Hinterräder gleichermassen von null auf eins gewechselt werden, sodaß eine wirklich kompatible Leistungszuteilung zwischen ihnen durchgeführt werden kann. Weiterhin, indem man "x" als Reaktion auf, beispielsweise Bewegungskontrollsensoren, welche derzeit in dem gut bekannten Antiblockierbremssystem verwendet werden, entsprechend stufenlos einstellt, könnte eine sich wirklich anpassende Leistungstrennung zwischen den beiden Hinterrädem (welche sich an die wechselnden Mitnahmereibungsbedingungen (Zugbedingungen) anpasst) erzielt werden.
Es ist darauf hingewiesen, daß die Leistungsströme, welche an den entsprechenden Sonnenrädern 534 und 535 erscheinen, zwei Leistungsströme enthalten, wobei deren Kraftkomponente und Geschwindigkeitskomponente kinetisch und kinematisch unabhängig sind.
Diese beiden Leistungsströme können im Leistungskombinator 15 kombiniert werden, welcher auf die beiden Leistungsströme reagiert, welche dort von den jeweiligen Trägern 12A und 16A angewendet wurden, vorteilhaft kombiniert werden. Falls es wünschenswert ist, daß der Leistungskombinator 15 keinerlei Ausfluß hat (d.h. es besteht keine weitere Notwendigkeit, daß ein anderer Leistungsstrom an einem andere Bestimmungsort angewendet wird), dann ist es von Vorteil, daß der Leistungskombinator 15 die Form der Ausführung, welche in FIGS 7A - 7G beschrieben ist, annimmt, wo ein Leistungskombinator 15, der der Erfindung entspricht, angeführt ist, welcher keinen ausgehenden Leistungsstrom hat.
Alternativ, kann der Leistungskombinator 15 die Form irgendeiner anderen Ausführung annehmen, welche vorher beschrieben worden ist, sodaß er an seiner ausgehenden Leitung 18 einen Leistungsstrom für zukunftigen Gebrauch bildet, zum Beispiel eine Struktur, die mit der in FIG. 91 gezeigten Struktur identisch sein würde, um die Leistungstrennung zwischen zum Beispiel den Vorderrädem eines Vierradantriebswagens, kontrollierbar stufenlos einzustellen.
Wenn wir uns nun der FIG. 10 zuwenden, so wird dort ein typisches Querschnittschema eines Leistungstrenners 17 entsprechend der Erfindung gezeigt. Ein Träger 14 gibt seinen Leistungsstrom an ein Hohlrad 352a ab, und der Träger 18 gibt seinen Leistungsstrom an ein Sonnenrad 354a ab, wobei beide in das Doppelplanetenrad 356a, 358a eingreifen. Die absolute Tangentialgeschwindigkeiten an den entsprechenden Berührungspunkten des Doppelplanetenrades 356a, 358a mit Hohlrad 352a und Sonnenrad 354a sind derart gewählt (indem man entsprechend den Radius der spezifischen Träger 14 und 18 von einer Hauptwelle aus stufenlos einstellt), daß diese in ihrer VA Komponenten die genauen Negative voneinander sind. Dies hat die Wirkung, daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit der Planetenradträgerwelle 362a ausschließlich als eine Funktion von Vl gemacht wird, wobei die direkte Verbindung des an der Planetenradwelle 362a erscheinenden Leistungsstroms über Träger 22 mit der Antriebsmaschine ermöglicht wird. Demgemäß ist der Leistungsstrom auf Hohlrad 360a der Ausfluß des Leistungstrenners, und demgemäß der Übertragung. Es sollte davon Kenntnis genommen werden, daß die absolute Tangentialgeschwindigkeit des Hohlrings 360a in irgendeiner gewünschten Form von VA und Vl gewählt werden kann, indem man die Dimension 358a des Doppelplanetenrades 356a, 358a entsprechend auswählt.
Während das Querschnittschema, welches in FIG. 10 gezeigt wurde illustriert worden ist, indem eine angenommene typische Kombination von VA und Vl für die absolute Tangentialgeschwindigkeit beider Einflüsse 14 und 16 verwendet wurde, kann irgendeine andere Kombination von VA und Vl in ähnlicher Weise angepasst werden. Es sollte des weiteren zur Kenntnis genommen werden, daß weder Kraftgrössenordnungen noch Richtungen in FIG. 10 illustriert worden sind, da solche wirklich nicht für den Betrieb der Leistungstrennung wesentlich sind; die Grössenordnung und die Richtung der Kräfte, welche sich auf das Doppelplanetenrad 356, 358 auswirken, kann in Übereinstimmung mit den vorher beschriebenen Prinzipien bestimmt werden.
Falls ein Leistungstrenner 17, der Art, wie er in FIG. 10 gezeigt ist, im Zusammenhang mit irgendeiner Ausführung eines Leistungskombinators 15 entsprechend der Erfindung verwendet wird, können irgendwelche Variablen (Parameter) innerhalb des Leistungskombinators, welche nicht für "passende" Geschwindigkeiten wie "b" in FIG. 9B benutzt werden, anstelle dessen verwendet werden, um die Natur der aus dem Leistungstrenner 17 ausgehenden Kraft anzupassen oder abzustellen, sodaß innerhalb der Anpassungszone des primären Parameter "x" des Strichkraftverteilers 11 (FIG. 3A) die ausgehende Kraft sich einer Umwandlung von minus zu plus oder umgekehrt unterzieht, um es der ausgehenden Drehkraft zu ermöglichen, das Vorzeichen zu wechseln und dadurch eine der Ziele der Erfindung zu erreichen, und zwar die Drehkraftzulieferung zu der Ladung, sowohl mit und gegen die Drehrichtung der Ladung. Eine derartige Drehmomentumkehrung kann auch durch eine weitere Methode erzielt werden, welche nun unter Bezugnahme auf einen Leistungskombinator, wie in FIGS. 7A-7G gezeigt, beschrieben wird. Man wird sich daran erinnern, daß es eine der Eigenschaften des Leistungskombinator 15, welcher in FIGS 7A-7G gezeigt wurde, ist, daß dieser keinen ausgehenden Leistungsstrom produziert, und aus diesem Grund den Leistungsstrom, der auf dem Träger 14 des Leistungstrenners 13 (FIGS. 1 und 5) erscheint, zum Ausfluss der Übertragung macht, die die Ladung antreibt. Bezugnahme auf FIG. 6A, welche das erste Stadium des Leistungskombinators bildet, der in FIGS 7A-7G aufgezeichnet ist, zeigt an, daß der VA Einfluß am Träger 16 (welcher vom Leistungstrenner 13 herkommt) eine Kraftkomponente ist, welche nur die Funktion von "x" ist. Dies bedeutet, daß die Kraft, welche auf Träger 14 erscheint gleichermassen nur eine Funktion von "x" ist. In der Annahme, daß ein Strichkraftverteiler 11 entsprechend FIG. 3A verwendet worden ist, um eine derartige Komponente zu liefern, ist es offensichtlich, daß "x" nicht das Vorzeichen wechseln kann (es kann sich nur zwischen 0 und 1 bewegen), und daher ist der aus der Übertragung ausgehende Drehmoment, soweit bisher beschrieben, in eine Richtung fließend. Jedoch kann ein Fluß der Kraftkomponente am Träger 14 in zwei Richtungen (und, dementsprechend, ausfliessendes Drehmoment in zwei Richtungen) erzielt werden, wenn man zwei Strichkraftverteiler, so wie in FIGS 3A und 3B gezeigt, in Tandemanordnung verwendet, wie zu einem früheren Zeitpunkt vorgeschlagen wurde.
Spezifisch gesehen, wenn beide Arten der in FIGS 3a und 3b gezeigten Strichkraftverteiler verwendet werden, wäre die Kraft F10+F10' (die übergeordnete Ausgabe der zwei separaten Kräfte, welche jeweils an Trägern 43, 43' aktiv sind) durch den Ausdruck {F1]x-[F1']x' anstelle, wie bisher beschrieben, einfach "x". Indem man F1, F1' und "x" zu spezifischen , festen Werten entsprechend wählt, kann F 10=F10' in der Weise gewählt werden, daß diese die verallgemeinerte Form von ax-b hat, sodaß wenn "x" stufenlos von null auf eins eingestellt werden kann (oder umgekehrt) der Wert von ax-b von minus zu plus (oder umgekehrt) variiert.
Wie die Fachleute sehr wohl wissen, erfordert die Gesamt- oder "Macro"- Mechanik der Übertragung, daß in jedem Übertragungsdesign, in dem es möglich wäre, daß das einfliessende Drehmoment von dem ausfliessenden Drehmoment unterschiedlich ist, ein sogenanntes "Reaktionsdrehmoment" vorgesehen ist. Dies ist in jedeer Ausführung der Erfindung vorgesehen, wie durch die verschiedenen Ausführugnen des gezeigten Leistungskombinators 15. Eine Kraft, welche von der Hauptwelle aus um den Radius und mit absoluter Tangentialgeschwindigkeit von null wirkt (um damit anzudeuten, daß ein solcher Nullgeschwindigkeitspunkt mit dem Übertragungsgehäuse verbunden sit), formt ein derartiges "Reaktionsdrehmoment", und es wird zur Kenntis genommen, daß jede Ausführung auf dem gezeigten Leistungskombinator 15 eine derartige Vorrichtung hat.
In den verschiedenen Ausführugnen des gezeigten Leistungskombinators 15, werden Leistungsübertragungen gezeigt, wie diese bei verschiedenen absoluten Tangentialgeschwindigkeiten zwischen den nacheinander folgenden Stadien eines Leistungskombinators auftreten. In jedem Fall, werden diese Übertragungen illustriert, wie sie an der absoluten Tangentialgeschwindigkeit des vorherigen (erzeugenden) Punkt auftreten. Jedoch ist eine derartige Begrenzung nicht beabsichtigt, da dies nur zu dem Zweck der Klarheit gezeigt wurde, und um ein Verständnis der Erfindung zu erleichtern. In der Tat könnten die gezeigten, absoluten Tangentialgeschwindigkeiten geändert werden (durch eine entsprechende Anderung des Radius der die Leistung übertragenden Träger um deren Rotationsachse), sodaß man andere Dimensionsbegrenzugnen in Betracht ziehen sollte.
Während die vorherige Beschreibung der Erfindung bezüglich des Gesamtsystemdiagramms, welches in FIG. 1 gezeigt wird, in welchem der anfängliche mechanische Leistungsstrom zuerst an einen Strichkraftverteiler 11 und dann an einen Lleistungstrenner 13 angewendet wird, ist eine derartige Begrenzung nicht beabsichtigt. Man wird sich erinnern, daß Strichkraftverteiler 11 und Leistungstrenner 13 zusammenarbeiten, um zumindest drei Leistungströme an ihren entsprechenden Leitungen 14, 16, und 12 zu produzieren, von denen zumindest zwei sowohl kinetisch als auch kinematisch unabhängig sind. Ein derartiges Ergebnis kann auch erzielt werden, wenn der eingehende Leistungsstrom [l](Vl), welcher an der Leitung 5 erscheint, zuerst einem Leistungstrenner 13 ausgesetzt wird, und danach ein oder zwei Ausflüsse des Leistungstrenner 13 dem Leistungsstrichkraftverteiler 11 ausgesetzt werden; eine derartige Kombination von Leistungstrenner 13 und Leistungsstrichkraftverteiler 11 produziert das gleiche fünktionelle Ergebnis, wie die Kombination, welche in FIG. 1 illustriert ist, und zwar zumindest drei mechanische Leistungsströme, wobei zumindest zwei sowohl kinetisch als auch kinematisch unabhängig sind.
Des weiteren, sind vorhergehenden Beschreibungen der verschiedenen Ausführungen eines Leistungskombinators 15 von der Annahme ausgegangen, daß der ausgehende Leistungsstrom, der wenn überhaupt an Leitung 18 auftritt, kinematisch "zugeschnitten" oder "angepasst" werden kann, um ein Vermischen mit irgendwelchen Leistungsströmen, welche aus der Leistungsstrichkraftverteiler 11 - Leistungstrenner 13 (oder der umgekehrten) Kombination, welche in FIG. 1 gezeigt ist, verbleiben. Offensichtlich ist die Erfindung nicht nur auf kinematisches Vermischen begrenzt, da ein kinetisches Vermischen auch möglich ist. Ein derartiges kinetisches Vermischen würde anstelle der Anderung der Geschwindigkeitskomponenten eines an Leitung 18 erscheinden Leistungsstromes, ein "Zuschneiden" der Kraftkomponenten eines Leistungsstromes an Leitung 18 ermöglichen, zur Anpassung an die Kraftkomponente von irgendeinem der aus der Leistungsstrichkraftverteiler 1 - Leistungstrenner 13 Kombination, welche in FIG. 1 gezeigt wird.
Solch eine kinetische Vermischung oder Anpassung kann am besten unter Bezugnahme auf die Ausführung eines Leistungskombinators, wie in FIGS. 9A-9C gezeigt wird, illustriert werden. Wenn der Leistungsstrichkraftverteiler 11 von FIG. 9A als ein stufenlos einstellbarer Strichkraftverteiler angefertigt ist (im Gegensatz zu der festen Art, die gezeigt wird) welcher arbeitet, um den an Träger 312 erscheinenden Leistungsstrom in Übereinstimmung mit einem stufenlos einstellbaren Parameter "c" zu spalten, werden die Kraftkomponente des an Trägern 320 und 322 erscheinenden Leistungsströmen, jeweils durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Demzufolge ist nun ein neuer, stufenlos einstellbarer Parameter "c" in den Satz der Gleichungen eingefügt worden, welcher das Verhalten des Leistungskombinators, wie in dieser speziellen Ausführung aufgezeigt, regelt.
Die neu verfügbare stufenlos Einstellbare (Variable) "c" kann dazu benutzt werden, um die Kraft "G", welche als am Träger 18 in FIG. 9C erscheinend gezeigt wird "passend" zu machen, um diese kinetisch anzupassen, damit diese eine feste Vielfache der Kraftkomponenten des am Träger 4 (FIG. 1) erscheinenden Leistungsstrom wird. Unter der Voraussetzung unter welcher der Leistungskombinator 15 in den FIGS. 9A - 9C beschrieben wurde, würde die Kraft an Träger 14 eine Vielfache von "x" sein und daher würde die kinetisch passende Gleichung wie folgt sein:
G = kx (4)
wobei "k" eine arbiträr wählbare, feste Konstante ist.
Somit würde diese neue Gleichung zu den drei bereits in Verbindung mit den in FIGS 9A-9C bekanntgegebenen Ausführungen hinzugefügt, wo der Wert für C als 1/2 gewählt wurde. Diese vier Gleichungen gleichzeitig zu lösen ist ein komplexes Verfahren, jedoch kann man die entsprechende Lösung, die auch in graphischer Form dargestellt ist,mittels eines Computers erhalten, so daß sowohl a als auch c als Funktionen der unabhängigen stufenlos Einstellbaren (Variablen) "x" für die ausgewählten Werte "b" und "k" gegeben sind. Diese graphischen Darstellungen sind hier als FIGS. 11A und 11B beigefügt, während der Computer Ausdruck, der die die mathematischen Resulte für k = 0.5, b = 2 zeigt hier als Anlage A beigefügt ist; diese Ausdrucke zeigen auch die Werte für "P" und "R" als "x" (als stufenlos eingestellt). Alle die gezeigten Werte können durch irgendeinen erforderlichen numerischen proportionellen Faktor multipliziert werden, um rechnerischen oder physischenvariationen zu entsprechen. Es ist in erster Linie die Form der Kurve wichtig.
Man nehme zur Kenntnis, daß der Wert von "c" als eine negative Menge in Reihe 4 des Ausdruckes gegeben ist; dies heisst einfach, daß der Kraftverteiler 11' der FIG. 9A ein Kraftverteiler der in FIG. 3B gezeigten Art sein sollte und nicht von der in FIG. 3A gezeigten Art, wie man ursprünglich angenommen hatte. In gleicher Weise sollte der Kraftverteiler 11' der FIG. 9A ein Kraftverteiler der in FIG. 3B und nicht - wie ursprünglich angenommen - der in FIG. 3 A gezeigten Art sein, da der Wert für "a" immer grösser als 1 ist.
Da eine derartige Abänderung des Leistungskombinators 15, wie in FIGS. 9A-9C aufgeführt, nun zwei separate Kraftverteiler erfordert, wobei sich beide als eine Funktion der Variation des pnmaren Parameters "x" bewegen, ist ein Mechanismus zum Erreichen eines derartigen Zieles in FIG. 12 angegeben.
Unter Bezugnahme zu FIG. 12 wird dort ein einfacher nockenartiger Mechanismus gezeigt, mittels dessen die zuvor beschriebene, erforderliche Funktion für"a" und "c" (im Verhältnis zu "x") erzeugt werden kann.
Ein festes Teil 300b, in welches eine Rille, oder Schlitz 301b in Form der erforderlichen mathematischen Funktion entweder a=f(x) oder c=t(x) oder beides maschinell eingearbeitet wurde; verbleibt beweglich auf den Stützen 302b und 303b. Ein Nockenfolger 304b hat eine Rolle 306b in Rille 301b eingesetzt, so daß die Bewegung des Teils 300b entlang der "x" Achse die Bewegung der Nocke 300b in die Richtung "x" zu dem Nockenfolger 304b in die Richtung "a" positiv übersetzt, wobei Nockenfolger 304b von einer festen Stütze 305b geleitet wird. Somit ist die "a" Richtungsbewegung des Nockenfolgers 304b das a = f(x) Ergebnis der Bewegung des Teils 300b in die "x" Richtung. Falls wünschenswert, kann an den Nockenfolger 304b ein anderes Teil angebracht werden (nicht gezeigt), ganz genau wie Teil 300b, sodaß die Bewegung des Nockenfolgers 304b in eine parallele Richtung (anstelle von vertikaler) zu der Bewegung des Teils 300 übersetzt wird. Wenn daher der Parameter "a" eine Funktion von "x", d.h. a = f(x) ist, wie von den verschiedenen, in FIGS. 9A-9C gezeigten Ausführungen ist, kann die Rille 301b in einer derartigen Form angebracht werden, um eine solche Funktion genau zu verdoppeln, und dabei sicherzustellen, daß wie der Parameter "x" stufenlos eingestellt ist, die abhängigen Parameter, wie "a" und "c" auch in dem erforderlichen Verhältnis stufenlos eingestellt sind. Des weiteren sind sowohl "a" als auch "c" kontinuierlich stufenlos einstellbare Funktionen von "x", da "x" ein kontinuierlich stufenlos einstellbare Parameter dieser Modifikation ist. 13 A und 13B zeigen an, wie ein Strichkraftverteiler 11 eingesetzt werden kann, um diese kontinuierlich stufenlos einstellbare Funktion zu erzielen.
Unter Bezugnahme auf FIG. 13A, so sind dort die tundamentalen Schemata der Mittel dargestellt, mittels derer der Kraftverteiler,11 (FIG. 3A) ausgeführt werden kann, sodaß bei diesem ein Teil 37 um die Achse der Welle 5 rotiert und auch in Übereinstimmung mit einem Parameter "x" an dieser Achse entlang gleiten kann.
Unter Bezugnahme auf FIG. 13A, ist ein Hebel an ein Getriebe 709 angebracht, welches um eine Welle 708 rotiert. In kooperativem Verhältnis zum Getriebe 709 ist eine gezahnte Oberfläche 710 auf einem gleitenden Block 711 angebracht, welcher durch Stützwellen B und L unterstützt wird. Des weiteren ist das Gehäuse der Welle 712 an den Block 711 angebracht (und) an dessen Ende ein Gabelelement 713. Über die Ausmasse der Gabel 713 hinweg erstreckt sich ein Element 714, welches frei rotierbar an Welle 716 angebracht werden sollte. Das rotierende Element 714 ist in an seinem axialen Ort an der Welle 716 entlang durch die Widerlager 715 eingespannt, welche an Welle 716 angebracht sind. Die Welle 716 wird selbst von den Lagern Y und Z gestützt. Des weiteren ist das Element 37 (siehe FIG. 3A) an Welle 716 angebracht&sub7; sodaß wenn Welle 716 sich um ihre eigene Achse dreht, die Welle 37 die gleiche Bewegung ausführt.
In Betrieb, wenn Hebel 707 umgedreht ist, wird dieser eine Rotationsbewegung auf Getriebe 709 ausüben, welche verursachen wird, daß Zahnstange 711 und daher auch Gabel 713 sich axial in die Richtungen, wie in FIG. 13A angegeben, bewegen. Die axiale Bewegung wirkt sich von der Gabel 713, dem rotierenden Element 714 und den Widerlagern 715 auf Welle 716 auf Durch die gezeigten Mittel ist es offensichtlich, daß ein unbewegliches, nicht rotierendes Objekt, wie der Hebel 707 eine axiale Bewegung auf Element 37 verursachen kann, welches fest mit der rotierenden Welle 716 verbunden ist. Der Hebel 707 kann zur Bewegung in Übereinstimmung mit irgendeinem erwünschten Parameter "x" aktiviert werden, d.h. indem er manuell kontrolliert wird, oder indem er in Reaktion auf eine Vielfalt von Maschinenparametern, wie dem Machinenvakuum, RPM oder ähnlichem, oder sogar unter gewissen Bedingungen durch die Bremsen kontrolliert wird.
Es wurde vorher erklärt, daß die Welle 37, während diese mit Welle 5 rotiert (siehe die Beschreibung in Verbindung mit FIG. 3A), die Bewegungsfreiheit besitzen muß, daß diese axial innerhalb der Welle 5 gleiten kann. Eine derartige Kosntruktion ist in FIG. 13B angezeigt, und zwar in übertrieben vergrösserten Dimensionen, um zu zeigen, daß Welle 716 coaxial innerhalb der Welle 5 angebracht ist, und mit dieser rotiert, jedoch in der Lage ist, mittels des in die Welle 5 eingeschnittenen Keilnut axial an der Länge der Welle 5 entlang zu gleiten.
Es sollte weiter zur Kenntnis genommen werden, daß während die Erfindung bezüglich der Ausführungen beschrieben worden ist, welche alle die Funktion ausüben, einen einzelnen "eingehenden" Leistungsstrom, der sowohl eine (angenommene) konstante Kraft wie auch eine Geschwindigkeitskomponente besitzt, in einen einzelnen ausgehenden Leistungsstrom umzuwandeln, welcher stufenlos einstellbare Kraft und Geschwindigkeitskomponente besitzt, ist die Erfindung jedoch nicht derart begrenzt. Es ist gleichermassen möglich, die Funktionen der jeweilig eingehenden und ausgehenden Leitungen, wie in der Patentbeschreibung beschrieben, umzudrehen und den Ausfluss der beschriebenen Ausführungen als den jeweiligen Einfluß anzusehen und umgekehrt. Eine derartige Ausführung würde zum Beispiel eine Anwendung auf einen Getriebezugteileaufbau sein, welcher beschrieben ist, wie dieser einen vollkommen stufenlos einstellbaren Leistungsstrom konvertiert, d.h. einer welcher zum Beispiel von einer Windmühle produziert ist, und der, wenn in einen einzelnen ausgehenden Strom konvertiert, zumindest eine konstante Geschwindigkeitskomponente hat.

Claims

1. Stufenlos regulierbarer Kraftverteiler (11) umfassend:

einer ersten drehbaren Welle (5);

einer zweiten Welle (29), deren Achse radial beabstandet zu der Achse besagter ersten Welle steht, wobei die besagte zweite Welle an nicht weniger als zwei Punkten entlang ihrer Achse durch mindestens zwei um die Achse der ersten Welle drehbare Halterungen (41, 43) getragen wird, wobei diese zwei Halterungen selbst axial beabstandet stehen;

Schiebermittel (37, 39), die an der besagten ersten Welle angebracht sind und damit umdrehen, und die an der Achse entlanggeschoben werden können, wobei besagte Schiebermittel auch durch Schieben Kraft auf die zweite Welle an beliebigen Punkten der Welle übertragen können und wobei eine stufenlos regulierbare Bewegung besagter Schiebermittel eine stufenlos regulierbare Kraft auf besagte drehbare Halterungen übertragen kann (Abb. 3A).

2. Kraftverteiler gemäß Anspruch 1, wobei besagte Schiebermittel (37, 39) aus mindestens zwei verschiedenen Teilen bestehen, von denen jeder auf verschiedene Parameter reagiert und jeder voneinander unabhängig entlang der Achse der besagten ersten Welle verschoben werden kann.

3. Kraftverteiler gemäß Anspruch 1 oder 2, der zusätzlich einen Kraftteiler hat, der als eine seiner zwei Ausgaben Kraft an die Eingabe des besagten Kraftverteilers überträgt.

4. Kraftverteiler gemäß Anspruch 1 oder 2, der zusätzlich einen Kraftteiler hat, dessen Eingabe von einem der Ausgaben des besagten Kraftverteilers mit Kraft versorgt wird (Abb. 1).

5. Kraftverteiler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mindestens einer der zwei Halterungen (41, 43) entlang der Achse der ersten Welle (5) verschoben werden kann.

6. Kraftverteiler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei zusätzlich ein weiterer Kraftverteiler angeschlossen ist, der abhängig von der Einstellung des Kraftverteilers eingestellt wird.

7. Vorrichtung zur stufenlosen regulierbaren Umwandlung eines eingegebenen mechanischen Kraftstroms mit vorbestimmten ersten Kraft- und Geschwindigkeitseigenschaften in einen auszugebenden mechanischen Kraftstrom mit zweiten Kraft- und Geschwindigkeitseigenschaften umwandelt, umfassend:

a) eine Kraftverteiler/Kraftteilereinheit (11,13) mit einer durch besagten Kraftstrom belieferten Eingabe (5), mit mindestens drei Ausgaben (12, 14, 16), die mindestens drei mittelwertige Kraftströme abgeben, wobei besagte Einheit eine Reihenschaltung von folgendem umfaßt:

1) Kraftverteilermitteln (13), die aus einem eingegebenen Kraftstrom mit ersten Kraft- und Geschwindigkeitseigenschaften mindestens zwei ausgegebene Kraftströme herstellt, deren Kraft- und Geschwindigkeitseigenschaften jeweils in einem vorgeschriebenen Verhaltnis stehen, und

2) einem regulierbaren Kraftteiler (11), welcher aus einem eingehenden Kraftstrom mit ersten Kraft- und Geschwindigkeitseigenschaften mindestens zwei ausgehende Kraftströme herstellt, die von gleichen Geschwindigkeitseigenschaften sind und in einem verstellbaren Verhältnis ihrer jeweiligen Krafteigenschaften stehen,

wobei eine der Ausgaben des besagten Kraftverteilers und -teilers an die Eingabe des besagten anderen Kraftverteilers und -teilers angeschlossen ist,

b) Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination, mit einem Planetenradsatz und zusammenführenden Planetenrädern, wobei besagte Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination mindestens drei Eingaben und eine Ausgabe hat,

die mindestens drei Eingaben des besagten Mittels zur Kraftstromverschachtelung und -kombination mit den übrigen freien Ausgaben des besagten Kraftverteilers und Kraftteilers zur Eingabe besagter mittelwertiger Kraftströme verbunden sind, und die besagte Ausgabe des besagten Mittels zur Kraftstromverschachtelung und -kombination den besagten Ausgabekrafstrom bereitstellt,

wobei die Dimensionen des besagten Planetenradsatzes und der besagten zusammenführenden Planentenräder so ausgewählt sind, daß die Geschwindigkeits- oder Krafteigenschaften der Kraftströme von besagtem Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination es zulassen, daß besagte Kraftströme ineinander aufgehen und eliminiert werden, abgesehen von dem Kraftstrom, der den Ausgabekraftstrom bildet, wobei besagte Eliminierung dadurch durchgeführt wird, daß die Geschwindigkeitskomponente der jeweiligen Kraftströme auf Null gesetzt werden, wodurch an dem Gehäuse der Apparatur eine Drehmomentwirkstelle entsteht.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei besagter Kraftverteiler (13) ein Planetenradsatz enthält.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei besagtes Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination (15, 17) ein Verbundplanetenradsatz enthält

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei besagtes Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination (15, 17) zusätzlich einen verstellbaren Kraftverteiler (11', 11" (Abb. 9A)) enthält.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei besagtes Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination (15, 17) eine Reihe von Verbundplanetensätzen (Abb. 6, 7) enthält.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei ein weiterer Kraftverteiler, von der Ausgabekraftleistung abhängig, besagten Kraftstrom an mindestens zwei verschiedene Kraftempfänger weiterleitet (Abb. 9I).

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei besagtes Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination mindestens eine intern erzeugte Rückkoppelungsschleife hat (Abb. 8).

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei besagtes Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination (15, 17) mindestens zwei intern erzeugte Rückkoppelungsschleifen hat (Abb. 9A bis 9C).

15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei besagtes Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination (15, 17) mindestens einen verstellbaren Kraftverteiler (11', 11" (Abb. 9A)) enthält.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei eine der eingegebenen Kraftströme durch Setzung der eigenen Nettokraft auf Null eliminiert wird.

17. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei besagtes Mittel zur Kraftstromverschachtelung und -kombination (15, 17) zwei Kraftströme in einen zusammenfaßt, indem mindestens zwei Kraftströme erzeugt werden, deren Geschwindigkeiten oder Kräfte in einem festen Verhältnis zueinander stehen.