DE398285C - Getriebe zur selbsttaetigen Regelung des Drehmoments - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. JULI 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 398285 KLASSE 47h GRUPPE 20

(M 81221 XIII47I1¹)

Etienne^Henri Ernest Mennessier in Montreuii sous Bois, Frankr.

Getriebe zur selbsttätigen Regelung des Drehmoments.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. April 1923 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 24. April 1922 beansprucht.

Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur eine gegebene Kraft, die mit einer geselbsttätigen Regelung des Drehmoments bei gebenen Geschwindigkeit bewegt wird, in wechselndem Widerstand mit Hilfe von auf eine andere Kraft um, die größer ist Hilfswellen angeordneten Schwungmassen. als die erste, und mit einer Geschwin-Der Erfindung gemäß formt das Getriebe digkeit bewegt wird, die kleiner ist als die

gegebene. Hierbei erfolgt die Umformung der Geschwindigkeit selbsttätig entsprechend dem für die neue Kraft eingesetzten Wert, and zwar dadurch, daß die Resultante der Zentrifugalkräfte nutzbar gemacht wird, welche durch die Schwungmassen erzeugt werden. Letztere werden mit einer ständig sich wechselnden Drehbewegung bewegt. Diese Drehbewegung besitzt nur ein· Gesehwindigkeitsmaximum und -minimum pro Umdrehung. Der Schwerpunkt der Schwungmassen fäl't nicht mit ihrer Drehachse zusammen. Die Drehachsen der Schwungmassen sind mit der Widerstandswelle fest verbunden. Die veränderliche Drehbewegung wird den Schwungmassei durch die Motorwelle mitgeteilt. Die Schwungmassen sind derart angeordnet, daß die Resultante der Zentrifugalkräfte mit einem das Maximum bildenden Hebelarm wirkt.

Als Mitte¹ zur üb-ertragung der Drehbewegung auf die Schwungmassen dienen Getriebe mit veränderlicher Übertragung (elliptische oder andere). Kurbelzapfen, welche eine Kurbel führen oder umgekehrt, ungleiche Kurbeln, die durch eine Triebstange verbunden sind, deren Länge gleich der Entfernung der Wellenachsen voneinander ist, wobei die Drehbewegungen der Kurbeln entgegengesetzt 3ⁿ zueinander gerichtet sind, und durch gleiche Kurbeln, welche durch eine Triebstange verbunden sind, woliei der Drehpunkt der einen Kurbel im Timern der durch den Zapfen der anderen Kurbel beschriebenen Bahn liegt. Zwischen die Motorwelle und die die Schwungmasse*! tragenden Achsen werden eine oder mehrere Hilfswellen geschaltet, welche sich mit einer gleichen Geschwindigkeit drehen, die größer oder kleiner ist als die Geschwindigkeit der Motorwelle.

Es kann eine beliebige Anzahl von Schwungmassen verwendet werden, deren Bewegungen zueinander versetzt sind, derart, daß sie nur hintereinander dieselben Ge- ' schwindigkeiten durchlaufen und eine regelmäßige Antriebskraft für die AViderstandswelle erhalten Avird. Sämtliche die Schwungmassen tragenden Achsen sind mit der Widerstandswelle fest verbunden. , Die mit dem der Erfindung entsprechenden Getriebe erzielten Vorteile gegenüber den bekannten Getrieben ähnlicher Art bestehen zunächst in der Vermeidung von beispielsweise Sperrklinkensystemen, wie sie bei einer be-•■55 kannten Getriebeart verwendet werden müssen, weil hier die Schwungmassen durch die Veränderung der lebendigen Kräfte wirken und die Wirkung dieser lebendigen Kräfte wechselnder Art und ihre Resultante gleich ο ist. Der Gebrauch von Schwungmassen in dieser Weise erfordert die Anordnung von i Sperrvorrichtungen, mittels welcher nur eine der Zeiten der wechselnden Wirkung zur Benutzung kommt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß 1 ei dem Getriebe gemäß der Erfinduug sämtliche Schwungmassen zueinander versetzt angeordnet sein können, während bei den bekannten Getrieben die Schwungmassen einer Gruppe in derselbe 1 Weise angeordnet sein müssen, was die Herstellung der Vorrichlung schwieriger gestaltet Tm übrigen ar-ί beitet das Getriebe wesentlich genauer und daher wirksamer als die bekannten Getriebe. Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstan- ! des dargestellt, und zwar zeigt:

Abb. ι die Vorrichtung im Längsschnitt, Abb. 2 einen Querschnitt nach Linie a-h \ der Abb. 1,

: Abb. 3 einen anderen Querschnitt nach der ; Linie r-rf der Abb. 1.

: Wie aus der Abb. 1 ersichtlich ist, besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus drei '■■ Scheiben A, B. C, die untereinander durch ; Zwischenstücke D verbunden sind.

Die Scheiben A und C sind mit Zapfen E, F verseben, die in den Lagern G, H ruhen.

Dieses Ganze kann somit eine Drehbeweuung um die Achse e-f der Lager G, H und der Zaofen E, F vollziehen.

Der Zapfen E ist mit einer mittleren Bohrung versehen, in welcher eine Welle I sich drehen kann, welche durch die Scheibe B hindurchgeführt ist.

Eine WePe K liegt parallel zur Welle I und ist durch die beiden Scheiben A und B hindurchgeführt, welche ihr auf diese Weise als Lager dienen, in denen sie um ihre Längs- ! achse o-p drehen kann. Die Entfernung der ' Achsen e-f und- o-p voneinander ist gleich r. ioo j Eine Schwungmasse M, deren Schwerj uunkt g· außerhalb der Achse o-p Hegt, ist fest mit der Welle K verbunden.

Die Welle K ist mit der Welle T durch eine Vorrichtung verbunden, derart, daß bei einer kreisförmigen fortgesetzt gleichförmigen Bewegung der Welle I die Welle K mit einer gleichfalls kreiförmigen, jedoch stets sich ändernden Bewegung angetrieben wird, die ein einziges Maximum und ein einziges Minimum "o pro Umdrehung besitzt.

Die \^Terbindungsvorrichtung der beiden Wellen I und K kann bestehen aus:

1. Getrieben mit veränderlicher Beziehung (elliptischen oder anderen), us

2. einem Kurbelzapfen, der eine Kurbel führt oder umgekehrt,

3. ungleichen Kurbeln, die durch eine Triebstange verbunden sind,

4. gleichen Eurbeln, die durch eine Trieb- »so stange verbunden sind, deren Länge gleich der Entfernung der Wellenachsen voneinander

ist, wobei die Drehbewegungen der Kurbeln entgegengesetzt zueinander gerichtet sind,

5. gleichen Kurbeln, die durch eine Triebstange verbunden sind, wobei der Drehpunkt der einen Kurbel im Innern des durch den Zapfen der anderen Kurbel beschriebenen Umfanges liegt,

6. aus irgendeiner anderen Vorrichtung, welche der Welle K die obenerwähnte kreisförmige Bewegung erteilt.

Es können zwischen der Welle I und der Welle K auch eine oder mehrere Zwischenwellen bestehen, die sich mit einer gleichfalls größeren oder geringeren Geschwindigkeit als

'5 die Welle / drehen.

In der dargestellten Ausführungsform besteht 'die Vorrichtung zur Verbindung der Wellen / und /C miteinander aus zwei gleich langen Kurbelarmen Ii und einer sie verbin-

^z° denden Triebstange u, deren Länge gleich r, dem Abstande der Achsen der Wellen I und K voneinander, ist. Die Drehbewegungen der Wellen sind in diesem Falle entgegengesetzt zueinander gerichtet, wie die Pfeile in, η

²S anzeigen.

Die Verbindung der Scheiben A, B und C kann auch durch irgendwelche andere Mittel als durch Zwischenstücke erfolgen, außerdem kann die Zahl der Scheiben kleiner oder größer als drei sein, je nach der Wahl der \^rerbindungsvorrichtung für die Wellen I und K.

Während der Umdrehung der Welle K wird

gemäß der obenerwähnten kreisförmigen, ständig sich verändernden Bewegung die

Schwungmasse M in Größe und Richtung veränderliche Zentrifugalkräfte hervorrufen, welche für eine Umdrehung dieser Welle eine senkrecht zur Achse o-p gerichtete Resultante besitzen. Die Richtung dieser Resultante

*° wird von der Drehbewegung der Welle K und der Lage abhängen, welche der Schwerpunkt g zur Verbindungsvorrichtung der Wellen / und K einnimmt.

Man kann diese Lage 'des Schwerpunktes g derart wählen, daß die Resultante T der veränderlichen Zentrifugalkraft zu der durch die parallel zueinander liegenden Achsen e-f und o-p bestimmten Ebene senkrecht steht und in der durch den Pfeil m angezeigten Richtung wirkt.

Diese Resultante T wird also bestrebt sein, die Scheiben und den Zapfen F in eine Drehbewegung um die Achse e-f zu versetzen, und zwar in der durch den Pfeil m angezeigten

Richtung.

Es muß hier bemerkt werden, daß, indem die Welle / um die Achse e-f drehend bewegt wird, die Zahl der zweiten Umdrehungen des Zapfens F gleich der Differenz zwischen der Anzahl der zweiten Umdrehungen der Welle / und der Welle K ist.

Indem im übrigen die Drehbewegung der Welle / in der durch den Pfeil m angezeigten Richtung stattfindet, wird eine Kraft Q auftreten, die gleichfalls in der durch den Pfeil m angezeigten Richtung wirkt, d. h. senkrecht zu o-p und zur Ebene der Achsen e-f und o-p. Der Wert dieser Kraft Q wird von der Kraft abhängen, die erforderlich ist, um die Welle K in der durch den Pfeil m angezeigten Riehtung zu drehen.

Jede Umdrehung der Welle I in der durch den Pfeil in angezeigten Richtung wind also eine Kraft T + Q erzeugen, die bestrebt ist, ('en Zapfen F um die Achse e-f zu bewegen, und zAvar mit dem Hebelarm r in der durch den Pfeil m angezeigten Richtung.

Statt einer Welle K können auch mehrere Wellen angeordnet werden, die je eine oder mehrere Schwungmassen m tragen.

In dem Falle, wo mehrere Wellen Schwung-

^: massen tragen, können die Drehbewegungen : der Schwungmassen zueinander versetzt sein,

d. h. die verschiedenen Schwungmassen kön-

! nen . nacheinander dieselben Geschwindig-

j keiten durchlaufen, damit sie nicht sämtlich

j zu gleicher Zeit dieselbe Geschwindigkeit besitzen. Hierdurch soll eine Kräftesumme T zwecks Erzielung einer Konstanten erzeugt werden.

LTnter den dargestellten Bedingungen ist die Wirkungsweise der Vorrichtung' folgende:

Eine Kraft X wird auf die Welle I ausgeübt mit einem Hebelarm r, der mit einer steten Drehbewegung von zweiten Umdrehungen in der durch den Pfeil m angezeigten Richtung angetrieben wird.

An den Zapfen F läßt man mit einem He- : beiarm r eine Kraft R ~> X, die sich der Dreh- ! bewegung dieses Zapfens in der durch den j Pfeil m angezeigten Richtung entgegensetzt.

Der Zapfen F wird nur dieselbe Anzahl Umdrehungen machen können wie die Welle I. • Die Welle K wind also um ihre Achse o-p bewegt werden, bis T -\- Q = R ist. Wenn in diesem Augenblick ζ die Anzahl der zwei-[ ten Umdrehungen des Zapfens F und 3; die Anzahl der zweiten Umdrehungen der Welle K ist, wird man haben: z = v — y <.v.

Gibt man R einen neuen Wert R¹ derart, daß R > als R¹ > X ist, so wird z, da man T + Q > R¹ erhält, größer werden, während y kleiner wird, bis zu dem Augenblick, wo T¹ + Q¹ = R¹ < R ist (wobei T¹ und Q¹ die neuen Werte von T und Q sind). Wenn nun z¹ und y¹ die neuen Werte von ζ und y sind, so erhält man: z¹ = y — y¹ < z.

Gibt man R statt einen Wert R¹ < R einen Wert R² derart, daß R²>R>X ist, so wird z, da T-{-Q<R² ist, kleiner werden, während y größer wird. Sind Γ², Q², z², yⁱ

die neuen Werte von T, Q, ζ, y, so erhält man: T ² + Q² = R² >R und z* = v — y*<z. Man sieht also, daß die Umformung der Geschwindigkeit der Kraft R selbsttätig entsprechend dem für diese Kraft eingesetzten Wert erfolgt.

Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für Fahrräder, Motorfahrräder, Automobilfahrzeuge, Lokomotiven, Kraftfahrzeuge mit Motoren aller Art, Seeschiffe und Unterseeschiffe, Flugzeuge, Luftschiffe und sämtliche andere Luftfahrzeuge. Winden, Krane, sämtliche Hebe- und Zugmaschinen, Apparate mit mechanischer Handhabung, Bagger, Bohrmaschinen, Arbeitsmaschinen jeder Art und aller Industriezweige, kurz für alle Apparate oder Maschinen, die eine Abänderung der Geschwindigkeit der Antriebskraft erfordern.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Getriebe zur selbsttätigen Regelung des Drehmomentes bei wechselndem Widerstand mit Hilfe von auf Hilfswellen angeordneten Schwungmassen, dadurch gekennzeichnet, daß es eine gegebene Kraft, die mit einer gegelienen Geschwindigkeit bewegt wird, in eine andere Kraft umformt, die größer ist als die erste, und mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die kleiner ist als die gegebene, wobei die Umformung der Geschwindigkeit selbsttätig, entsprechend dem für die neue Kraft eingesetzten Wert, erfolgt, und zwar dadurch, daß die Resultante der Zentrifugalkräfte nutzbar gemacht wird, welche durch idie Schwungmassen erzeugt werden, welch letztere mit einer ständig sich wechselnden Drehbewegung bewegt werden, die nur ein Geschwindigkeitsmaximum und -minimum pro Umdrehung besitzt und, deren Schwerpunkt nicht mit ihrer Drehachse zusammenfällt, wobei die Drehachsen der Schwungmassen mit der Widerstandswelle fest verbunden sind, während die veränderliche Drehl>ewegung den Schwungmassen durch die Motorwelle mitgeteilt wird.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung der Schwungmassen, derart, daß die Resultante der Zentrifugalkräfte mit einem das Maximum bildenden Hebelann wirkt.
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2. gekennzeichnet durch die Verwendung von Getrieben mit veränderlicher Übertragung (elliptischen oder anderen). Kurbelzapfen, welche eine Kurbel führen oder umgekehrt, ungleichen Kurbeln, die durch eine Triebstange verbunden sind, gleichen Kurbeln, die durch eine Triebstange verbunden sind, deren Länge gleich der Entfernung der Wellenachsen voneinander ist. wobei die Drehbewegungen der Kurbeln entgegengesetzt zueinander gerichtet sind, gleichen Kurbeln, welche durch eine Triebstange verbunden sind, wobei der Drehpunkt der einen Kurbel im Innern der ■durch den Zapfen der anderen Kurl)el beschriebenen Bahn liegt, als Mittel zur Übertragung der Drehbewegung auf die Schwungmassen.
4. 4. Getriebe nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Motorwelle und die die Schwungmassen tragenden Achsen eine oder mehrere Hilfswellen zwischengeschaltet werden, welche sich mit einer gleichen Geschwindigkeit drehen, die größer oder kleiner ist als die Geschwindigkeit der Motorwelle.
5. 5. Getriebe nach Anspruch 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß eine beliebige Anzahl von Schwungmassen verwendet wird, deren Bewegungen zueinander versetzt sind, derart, daß die verschiedenen Schwungmassen nur hintereinander dieselben Geschwindigkeiten durchlaufen, so daß eine regelmäßige Antriebskraft für die Widerstandswelle erhalten wird, und das sämtliche, die Schwungmassen tragenden Achsen mit der Widerstandswelle fest verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.