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Einrichtung zur Kraftübertragung mit einer bei Belastungsschwankungen
sich deformierenden und selbsttätig einen Ausgleich zwischen Antriebskraft und Belastung
herbeiführenden Welle. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kraftübertragung
mit einer bei Belastungsschwankungen sich deformierenden und dabei selbsttätig einen
Ausgleich zwischen Betriebskraft und Belastung herbeiführenden Welle.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung hat die Deformation der Welle
eine Belastungsänderung entsprechende Längenänderung der ganzen Welle oder eines
Teiles derselben zur Folge, die den Ausgleich bewirkt.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in den Abb. i bis 16
beispielsweise in mehreren Ausführungsformen dargestellt.
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Ausführungsform nach Abb. i und 2: Die Kraftübertragung von der aus
einem Elektromotor bestehenden Kraftmaschine auf die (auf der Zeichnung nicht dargestellte)
anzutreibende Vorrichtung erfolgt durch die Welle b, die zum Teil aus einer Schraubenfeder
c besteht. Das eine Ende der Feder c ist an einer Scheibe d befestigt, die von der
Verlängerung der Welle h getragen wird, während das andereEnde derFederc an dem
der Kraftquelle zunächst liegenden Teil der Wel=le b oder an einer von diesem getragenen
Scheibe befestigt ist. Die Scheibe d bildet mit der senkrecht zu ihr sich drehenden
Scheibe e ein Reibungsgetriebe, mittels dessen die anzutreibende Vorrichtung ihren
Antrieb erhält.
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Steigt die Belastung .der anzutreibenden Vorrichtung, so wird zunächst
das linke Ende der Feder c voreilen und die Feder (Teil L der Welle b) wird unter
Erhöhung ihrer Spannung verkürzt werden. Die
Scheibe d verschiebt
sich hierbei nach dein Umfange der Scheibe e hin, so daß das Steigen der Belastung
der anzutreibenden Vorrichtung durch Verringerung der Geschwindigkelit der anzutreibenden
Vorrichtung ausgeglichen wird. Und umgekehrt, sinkt die Belastung der anzutreibenden
Vorrichtung, so eilt zunächst das rechte Ende der Feder c vor, indem die Feder teilweise
entspannt wird. Die sich au"sdehnerde Feder (Verlängerung des Wellenteils L). bewirkt
eine Verschiebung der Scheibe d nach dein Mittelpunkt,der Scheibe e hin, so daß
die-'Geschwindigkeit der anzutreibenden Vorrichtung steigt.
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Ausführungsform nach Abb. 3 : Hier wird -die Längenänderung des deformierbaren
Teils L (Feder c) der Welle b gleichzeitig zum Regeln des Elektromotors a benutzt,
indem die infolge der Längenänderung des Wellenteils L sich verschiebende, mit der
Reibscheibe e zusammenarbeitende Reibscheibe d eine um einen Zapfen
f drehbare Schaltkurbel g bewegt, die selbsttätig mehr oder weniger elektrische
Widerstände h einschaltet oder ausschaltet, wodurch die von dem Motor a zu leistende
-Energie den Belastungen der angetriebenen Vorrichtung angepaßt wird.
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Ausführungsform nach Abb; d. und 5:-Diese unterscheiden sich von denjenigen
nach Abb. i bis 3 nur dadurch, daß beide Lagerungen der Welle b unverschiebbär sind
und die Verkürzung oder Verlängerung der Feder c eine Verschiebung der Reibscheibe
d auf dem kantig ausgebildeten Stutzen i der Welle b zur Folge hat.
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Ausführungsform nach Abb.6 bis 8: Bei dieser besteht der deformierbare
Wellenteil L aus elastischen Stäben k, -die im Ruhezustand der ganzen Einrichtung
im Kreise parallel zur Achse der Welle b angeordnet sind und deren Enden m (Abb.
8) in- von der Welle b getragenen - Scheiben n und n'- derart befestigt sind, daß
beim Verdrehen der Stäbe- k an den Befestigungsstellen keine Biegungsbeanspruchungen
entstehen. In dem von den Stäben gebildeten zylindrischen Raum sind Scheiben o angeordnet,
die miteinander durch Stäbe p oder in anderer geeigneter Weise verbunden sind.
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Beim Steigen der Belastung der anzutreibenden Vorichtung eilt zunächst
die Scheibe it der Scheibe n vor, .wobei die Stäbe k unter Anspannung und unter
Verkürzung des Wellenteils L auf die Scheiben o aufgewickelt werden. Die Reibscheibe
d verschiebt sich hierbei auf der Reibscheibe e unter Verringerung der Geschwindigkeit
der anzutreibenden Vorrichtung nach dem Rande der Reibscheibe e hin, wodurch die
Erhöhung der Belastung der anzutreibenden Vorrichtung ausgeglichen wird. Bei Verringerung
der Belastung der anzutreibenden Vorrichtung während -des Betriebes tritt ein Nachlassen
der Spannung der Stäbe h und damit eine Verlängerung des Wellenteils L ein, was
eine entprechende Verschiebung der Reibscheibe d nach der Drehachse der Reibscheibe
e hin zur Folge hat, so daß die Geschwindigkeit der anzutreibenden Vorrichrichtung
erhöht wird.
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Ausführungsform nach Abb.9 und io: Diese unterscheidet sich von derjenigen
nach Abb. 6 bis 8 dadurch, .daß die Stäbe lz bei steigender Belastung der anzutreibenden
Vorrichtung sich nicht um feste Scheiben, sondern um Spiralfedern q wickeln, die
in dein von' den Stäben k gebildeten zylindrischen (bzw. hyperboloidförmigen) Raum
angeordnet und miteinander durch Längsstäbe r verbunden sind. In diesem Fall tritt
bei Änderung der Belastung zu der Änderung der Spannung der Stäbe h eine solche
der Spannung der Federn q hinzu, so daß durch entsprechende Bemessung der Stäbe
k und der Federn q ein empfindlicher und infolgedessen genauerer Ausgleich der Belastungsschwankungen
der anzutreibenden Vorrichtung erzielt werden kann.
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Ausführungsform nach Abb. i i und 1z: Bei dieser können die Stäbe
h starr sein; an ihren Enden sind sie; wie bei der Ausführungsform nach Abb. 6 bis
8, beweglich gelagert. Die Funktion der Stäbe k, die bei den Ausführungformen nach
den Abb. 6 bis io bei Änderung der Belastung der anzutreibenden Vorrichtung unter
Erhöhung oder Verringerung ihrer Spannung sich um die festen Scheiben bzw. um die
Spiralfedern auf- :oder abwickeln, erfüllen hier die starren Stäbe k in Verbindung
mit Federn s, die zweckmäßig um teleskopartig ineinander verschiebbare Röhren t
angeordnet sind. Die Röhren t sind mit Flanschen zt vereben, die als Stützen
für die Federn s dienen.
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Während des Betriebes bilden die unter Spannung der Federn s verdrehten
Stäbe k ein Hyperboloid. Bei Änderung der Belastung der anzutreibenden- Vorrichtung
werden die Stäbe k unter Erhöhung oder Verringerung der Spannung der Federn s mehr
verdreht oder der Parallellage zur Welle b genähert, wobei der deformierbare Wellenteil
L verkürzt oder verlängert wird unter gleichzeitiger Verschiebung der Reibscheibe
d, wodurch die Geschwindigkeit der anzutreibenden Vorrichtung verringert oder erhöht
wird.
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Ausführungsform nach Abb. 13 bis 16: Die Ausführungsformen nach den
Abb. i bis 5 ermöglichen nur die Drehung des bei
:Änderung der Belastung
sich deformierenden Wellenteiles I im einen Sinne. Die Ausführungsform nach Abb.
13 bis 16 ermöglicht dagegen die Drehung des sich deformierenden Wellenteiles I_
in beiden Richtungen. Zu diesem Zweck sind hier zwei Federn c und c-' vorgesehen,
die entgegengesetzt gewickelt sind. Das eine Ende .der Federn c und c' ist mit der
mit der Reibscheibe d fest verbundenen Scheibe n' verbunden, während das andere
Ende der Feder c mit einem Ring z, und dasjenige der Feder c' mit einem Ring v'
verbunden ist. Die Ringe z, und z@ sitzen auf der von der Welle b getragenen Scheibe
n drehbar und tragen je eine unter Federwirkung stehende Sperrklinke w und w', die
mit den Zähnen je eines der von der Scheibe n. getragenen Zahnkränze x und
x' mit entgegengesetzt gerichteten Zähnen in Eingriff stehen. Die Wirkungsweise
dieser Einrichtung ist folgende: Wird die Welle b in dem in Abb. 13 und 15 durch
einen Pfeil angedeuteten Sinne gedreht, so tritt die Feder c ?n 7 ätigkeit, indem
sie durch Vermittlung des "Zahnkranzes x und der Sperrklinke w von
der Scheibe n, mitgenommen wird; wird der Drehsinn umgekehrt, so tritt die Feder
c in Tätigkeit, während das an dem beweglichen Ring z, befestigte Ende der Feder
c sich gegenüber dem Zahnkranz x bewegen kann.
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Die Erfindung eignet sich ganz besonders zum Antrieb von Automobilen
u. dgl., weil durch Anwendung einer der Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
der gesonderte Antrieb aller Räder des Fahrzeuges bequem bewerkstelligt werden kann,
wobei die bisher notwendig gewesenen komplizierten Getriebe in Wegfall kommen können.