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Übersetzungsgetriebe Die Erfindung betrifft ein Übersetzungsgetriebe
und bezweckt eine derartige Ausbildung eines solchen Getriebes, daß eine stufenlose
Änderung des Übersetzungsverhältnisses während des Betriebes jederzeit möglich ist,
ohne den Kraftzug vom treibenden zum getriebenen System zu unterbrechen.
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Im allgemeinen benutzt man zur Übertragung von Kräften Zahnradgetriebe,
welche, wenn die Übersetzung geändert werden soll, als Zahnradwechselgetriebe ausgebildet
werden. Während der Änderung der Übersetzung, d. h. der Umschaltung von einem Übersetzungsverhältnis
auf das andere, z. B. durch Verschiebung eines Wechselzahnrades, wird eine Kupplung
betätigt, welche für die Dauer des Schaltvorganges den Kraftzug zwischen treibendem
und getriebenem System unterbricht. Die Kraftübertragung selbst erfolgt bei Zahnradgetrieben
durch den Eingriff zweier entsprechend bemessener Zahnteilungen, von denen die eine
dem treibenden und die andere dem getriebenen System zugeordnet ist. Die konstruktive
Durchbildung der Zahnteilungen bedingt, daß ein Zahn der einen Zahnteilung mit stets
wechselnden Zähnen der anderen Zahnteilung nacheinander zusammenarbeitet.
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Auch bei anderen Übersetzungsgetrieben, z. B. Riemengetrieben oder
Reibradgetrieben, arbeitet stets ein bestimmter Punkt eines Getriebeelementes des
treibenden Systems mit nacheinander wechselnden Punkten eines Getriebeelementes
des getriebenen Systems zusammen.
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Das gleiche gilt für dynamische Getriebe, bei welchen durch Verwendung
eines oder mehrerer Freiläufe ein beliebiges Übersetzungsverhältnis einstellbar
ist.
Schließlich arbeiten auch Flüssigkeitsgetriebe nach dem gleichen
Prinzip, denn bei allen diesen Getrieben ist es an sich gleichgültig, welcher Punkt
eines Getriebeelementes des treibenden Systems mit irgendeinem Punkt eines Getriebeelementes
des getriebenen Systems zusammenarbeitet, um während der Kraftübertragung einen
Kraftzug vom treibenden zum getriebenen System herzustellen.
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Man hat nun bereits in mehrfacher Weise versucht, unter Zuhilfenahme
mechanischer und sonstiger Bauelemente Übersetzungsgetriebe mit während des Betriebes
ohne Unterbrechung des Kraftzuges beliebig einstellbaren Übersetzungsverhältnissen
zu schaffen, ist bisher jedoch zu keiner für beliebig große Kräfte brauchbaren Lösung
gekommen, weil alle derartigen Vorschläge grundsätzlich nicht von den vorstehend
geschilderten bekannten Baugrundsätzen für Übersetzungsgetriebe abwichen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein brauchbares Übersetzungsgetriebe
mit während des Betriebes ohne Unterbrechung des Kraftzuges veränderlichem Übersetzungsverhältnis
für beliebig große Kräfte nur dann geschaffen werden kann, wenn es gelingt, eine
Bauart zu verwirklichen, welche grundsätzlich von den bisher bekannten Getriebebauarten
abweicht, mit dem Ziele, mechanisch stark beanspruchte und daher schnellem Verschleiß
unterliegende und die dauernde Betriebssicherheit beeinträchtigende mechanische
Bauelemente, wie Kupplungen, Wechselräder, Flüssigkeitsübertragungs- und -steuerungsmittel
u. dgl., zu vermeiden.
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Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe gelingt dadurch,
daß bei einem Übersetzungsgetriebe, bei welchem ein Getriebeelement der treibenden
Welle mit einem Getriebeelement der getriebenen Welle gekoppelt ist, bei jedem Übersetzungsverhältnis
jeder einer Anzahl von Punkten des Getriebeelementes der einen Welle mit einem oder
mehreren Punkten des Getriebeelementes der anderen Welle dauernd, aber mit sich
periodisch änderndem Kopplungsgrad derart gekoppelt ist, daß der positive Arbeitsbetrag
größer ist als der negative Arbeitsbetrag.
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Die praktische Durchführung des Grundgedankens der Erfindung und zahlreiche
bauliche Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der
Zeichnungen.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. I eine Prinzipskizze, Fig. 2 eine schematische
Seitenansicht eines Getriebes, Fig. 3 bis 9 sechs verschiedene Stellungen der Getriebeelemente
für ein Übersetzungsverhältnis 2 : I, Fig. Io eine schaubildliche Darstellung einer
Ausführungsform eines Getriebes gemäß Fig. 3 bis 9, Fig. II bis I7 sechs verschiedene
Stellungen der Getriebeelemente für ein Übersetzungsverhältnis 3 : I, Fig. I8 eine
schaubildliche Darstellung einer Ausführungsform eines Getriebes gemäß Fig. II bis
I7, Fig. I9 bis 24 sechs verschiedene Stellungen einer anderen Ausführungsform eines
Getriebes für das Übersetzungsverhältnis 2 : I, Fig. 25 eine schaubildliche Darstellung
des Getriebes gemäß Fig. I9 bis 24, Fig. 26 bis 3I sechs verschiedene Stellungen
einer anderen Ausführungsform eines Getriebes für ein Übersetzungsverhältnis von
etwa 2 : I, Fig. 32 eine schaubildliche Darstellung des Getriebes gemäß Fig. 26
bis 3I, Fig. 33 bis 38 sechs verschiedene Stellungen einer weiteren Ausführungsform
eines Getriebes für ein Übersetzungsverhältnis von etwa 2 : I, Fig. 39 ein Schaubild
des Getriebes gemäß Fig. 33 bis 38, Fig. 4o ein Schaubild einer Weiterbildung des
Getriebes gemäß Fig. 39, Fig. 4I eine Weiterbildung des Getriebes gemäß Fig. 4o
in Richtung der Getriebewelle gesehen.
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Bei einem Übersetzungsgetriebe läuft der treibende Teil je nach dem
Übersetzungsverhältnis langsamer oder schneller um als der getriebene Teil. Ein
Punkt A des treibenden Teiles entfernt sich von einem Punkte B des getriebenen Teiles
und nähert sich ihm wieder. Ist gemäß Fig. I der Punkt A mit dem Punkt B dauernd,
z. B. durch eine Feder F, gekoppelt, so wird abwechselnd Arbeit vom Punkt A nach
Punkt B und umgekehrt übertragen. Die von A nach B übertragene Arbeit wird im folgenden
als positive Arbeit, die von B nach A zurück übertragene Arbeit als negative Arbeit
bezeichnet. Ist die Arbeit, die von A nach B übertragen wird, größer als die Arbeit,
die von B nach A zurück übertragen wird, so überträgt die treibende Welle dauernd
Arbeit auf die getriebene Welle. Hiermit wäre ein Übersetzungsgetriebe hergestellt.
Damit die positive Arbeit größer ist als die negative Arbeit, muß der Kopplungsgrad
zwischen A und B zweckentsprechend gesteuert werden. Während der positiven Arbeitsübertragung
muß A mit B fester gekoppelt sein als während der negativen Arbeitsübertragung.
Die bauliche Ausbildung der Kopplung und die Steuerung des Kopplungsgrades können
auf verschiedene Art erfolgen. Im folgenden sei zunächst ein Getriebe mit einem
Übersetzungsverhältnis 2 : I beschrieben, bei welchem durch zweckmäßige Wahl der
Radien der Punkte A und B, durch zweckmäßige exzentrische Anordnung der treibenden
und der getriebenen Welle und durch eine Kopplungsfeder mit zweckmäßiger Charakteristik
der Kopplungsgrad sich selbsttätig so steuert, daß die positive Arbeit größer ist
als die negative Arbeit.
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Gemäß Fig. 2 besteht der treibende Teil des Getriebes aus der Welle
I, an deren Ende die Scheibe 2 befestigt ist, und der getriebene Teil aus der Welle
3, an deren Ende die Scheibe 4 befestigt ist. Auf der Scheibe 2 wird ein Punkt A
und auf der Scheibe 4 ein Punkt B mit dem doppelten Radius des Punktes
A
gewählt. Die beiden Wellen i und 3 liegen zueinander versetzt. Das Maß der
Versetzung ist gleich der Differenz der Radien von A und B. Der Punkt
A wird mit dem Punkt B dauernd gekoppelt. Als Kopplungselement soll z. B. eine Feder
mit konstantem Zug dienen.
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Dreht sich die Welle i mit der doppelten Drehzahl wie Welle 3, so
wird von Punkt A nach Punkt B Arbeit übertragen, da die positive Arbeit größer ist
als i die negative Arbeit. Die Fig. 3 bis 9 zeigen sechs verschiedene
Stellungen
A1 bis A6 des Punktes A während zweier Umdrehungen der Scheibe 2, und die sechs
entsprechenden Stellungen B1 bis B6 des Punktes B in derselben Zeit während einer
Umdrehung der Scheibe 4. Da der Punkt A mit dem Punkt B dauernd durch eine Feder
konstanten Zuges gekoppelt ist, ändert sich der Kopplungsgrad während zweier Umläufe
des Punktes A, und zwar ist A mit B fest gekoppelt, wenn sich die beiden Punkte
A und B annähernd decken (Stellung A1, B1 in Fig. 3 und 9). Je weiter A und B voneinander
entfernt sind, desto loser ist die Kopplung. Der Kopplungsgrad steuert sich selbsttätig
durch die Anordnung der Punkte A und B auf verschiedenen Radien durch
die Exzentrizität der Wellen und durch die Feder konstanten Zuges. In den Fig. 3
bis 9 ist infolge dieser Anordnung die Länge der Verbindungslinien zwischen A1,
B1; A2, B2; A3, B3; A4, B4; A5, B5 und A6, B6 umgekehrt proportional zur Stärke
des Kupplungsgrades.
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Da die treibende Welle I während zweier Umdrehungen nicht dauernd
Arbeit auf die getriebene Welle 3 überträgt, sondern abwechselnd positive und negative
Arbeit übertragen wird, so kann das Getriebe mit nur einem Punkte A und einem Punkte
B nicht arbeiten. Damit die treibende Welle I dauernd positive Arbeit auf die getriebene
Welle 3 überträgt, ist es vielmehr notwendig, mehrere miteinander gekoppelte Punktepaare
anzuordnen. Die verschiedenen Punkte A und B werden zweckmäßig so auf jeden Umfang
der Scheibe 2 und der Scheibe 4 verteilt, daß vom treibenden System dauernd Arbeit
nach dem getriebenen System übertragen wird. Dann können jeweils ein oder mehrere
Punktepaare A und B fest gekoppelt sein, d. h. wenn ein Punktepaar A und B, welches
gerade fest gekoppelt ist, aus diesem Bereich heraustritt, tritt ein anderes Punktepaar
A und B in den Bereich fester Kopplung ein. Je mehr Punktepaare A und B vorhanden
sind, desto gleichmäßiger wird die Arbeit übertragen. Es kann vorkommen, daß bei
der Verteilung der Punkte A auf dem Umfange zwei oder mehr Punkte A zusammenfallen,
so daß an dieser Stelle in der Stirnansicht nur ein Punkt A sichtbar wird. Dasselbe
gilt auch für die Punkte B. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. Io sind sechs Punkte
A1 bis A6 für das treibende System und sechs Punkte B1 bis B6 für das getriebene
System gewählt. Damit sich die sechs Federn F1 bis F6, durch welche die Punktpaare
A und B gekoppelt sind, gegenseitig beim Umlaufen nicht stören, sind die sechs Punkte
A1 bis A6 und die sechs Punkte B1 bis B6 in sechs verschiedenen Ebenen angeordnet,
so daß je zwei zugeordnete Punkte A und B in einer Ebene liegen. Der treibende Teil
besteht dann aus einer geeignet gelagerten sechsarmigen Kurbelwelle 5. Die sechs
Kurbelzapfen sind um je I2o° versetzt und bilden die sechs Punkte A1 bis A6. Sie
verteilen sich also auf 2 mal 36o°. Hierbei tritt der vorher erwähnte Fall ein,
daß in der Stirnansicht (Fig. 9) je zwei Punkte A1, A4; A2, A5 und A3, A6 an einer
Stelle zusammenfallen, so daß jeweils nur ein Punkt A sichtbar ist.
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Der getriebene Teil besteht aus zwei parallelen Scheiben 6, 7, welche
durch sechs um je 6o° versetzt angeordnete Stäbe 8 bis I3 fest miteinander verbunden
sind. Auf diesen sechs Stäben befinden sich die sechs Punkte B1 bis B6. Die Kurbelwelle
5 ist so gelagert, daß ihre Drehachse gegen die Drehachse I4 des getriebenen Systems
um das Maß I5 versetzt ist. Jeder Kurbelzapfen (Punkt A) ist mit je einer Verbindungsstange
(Punkt B) durch eine Feder konstanten Zuges gelenkig verbunden. Läuft die Kurbelwelle
5 um, so läuft der getriebene Teil 6 bis 14 mit genau der halben Drehzahl des treibenden
Teiles um. Die Abstände der Punkte A und B von ihren Wellenmitten,
die Art der Verteilung der Punkte A und B auf den Umfängen des treibenden und getriebenen
Systems und die Federn konstanten Zuges ergeben das gewünschte Übersetzungsverhältnis.
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Die Fig. II bis I8 zeigen in gleicher Darstellungsart wie Fig. 3 bis
Io ein Übersetzungsverhältnis 3 : I. Die sechs Punkte A1 bis A6 sind um je I8o°
und die sechs Punkte B1 bis B6 um je 6o° versetzt angeordnet. Fig. I8 zeigt die
Anordnung je zweier zugeordneter Punkte A1 bis A6 und B1 bis B6 in einer Ebene.
Der treibende Teil besteht aus einer sechsarmigen Kurbelwelle 5, deren Kurbelarme
um je I8o° versetzt sind. Die sechs Kurbelzapfen entsprechen den sechs Punkten A1
bis A6. Der getriebene Teil besteht aus zwei parallelen Scheiben 6, 7, welche durch
sechs Stäbe 8 bis I3 verbunden sind. Die sechs Stäbe sind auf einem Umfang im Abstande
von je 6o° verteilt angeordnet. Auf den sechs Stäben 8 bis I3 befinden sich die
sechs Punkte B1 bis B6. Die Kurbelwelle ist zur getriebenen Welle um das Maß I5
versetzt gelagert. Jeder der sechs Punkte A1 bis A6 ist mit dem zugeordneten Punkt
B1 bis B6 durch eine Feder mit konstanter Zugkraft verbunden. Läuft der treibende
Teil s um, so läuft der getriebene Teil 6 bis 14. mit dem dritten Teil der Drehzahl
des treibenden Teiles um. Der treibende Teil überträgt also auf den getriebenen
Teil Arbeit im Übersetzungsverhältnis 3 : i. Die beiden vorstehend beschriebenen
Getriebe mit den festen Übersetzungsverhältnissen 2 : i und 3 : i sind zwei Beispiele.
Grundsätzlich kann auf dem geschilderten Wege jedes beliebige Übersetzungsverhältnis
hergestellt werden. Je größer der Unterschied zwischen positiver und negativer Arbeit
ist, desto größer ist die Arbeit, die dauernd vom treibenden Teil nach dem getriebenen
Teil übertragen wird. Daher soll der Unterschied zwischen der positiven und der
negativen Arbeit, die ein Punkt A nach einem Punkt B überträgt, möglichst
groß sein. Hierfür sind drei Anordnungen zu beachten.
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i. Die Abstände der Punkte A und B von ihren Wellenmitten
sind möglichst entsprechend dem gewünschten Übersetzungsverhältnis zu wählen, damit
ein genügend großes Drehmoment übertragen werden kann.
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2. Das Maß der Exzentrizität von treibender und getriebener Welle
ist annähernd entsprechend der Differenz der Radien von A und B zu
wählen.
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3. Die Punkte A oder B oder A und B sind auf
den Umfängen des treibenden und des getriebenen Teiles dem gewünschten Übersetzungsverhältnis
entsprechend anzuordnen.
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Die beiden vorher beschriebenen Getriebe mit den Übersetzungsverhältnissen
2 : i und 3 : i bestehen aus genau gleichen Konstruktionselementen. Der Unterschied
der
beiden Getriebe besteht in den unterschiedlichen Radien der Punkte A und B, in der
unterschiedlichen Exzentrizität von treibender und getriebener Welle und in der
unterschiedlichen Verteilung der Punkte A und B. Diese Veränderungen kann man auch
an ein und demselben Getriebe vornehmen. Die Punkte A und B können z. B. auf Radialführungen
verschiebbar angeordnet werden. Diese Führungen können außerdem um die Wellenmitten
drehbar angeordnet werden. Diese Führungen können außerdem um die Wellenmitten drehbar
angeordnet sein, so daß jede beliebige Verteilung der Punkte A und B eingestellt
werden kann. Die Lager der Kurbelwelle können verschiebbar angeordnet werden. Diese
drei Verschiebungen können vermittels eines geeigneten Hebelsystems zusammen vorgenommen
werden, so daß mit einer einzigen Hebelverstellung sich das Übersetzungsverhältnis
in einem Getriebe ändert. Es ist also möglich, auf dieser Grundlage ein Getriebe
mit stufenweiser oder stufenloser Änderung des Übersetzungsverhältnisses herzustellen.
Die bauliche Durchbildung eines derartigen Getriebes mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis
gestaltet sich jedoch etwas umständlich. Daher soll im folgenden eine weitere, vereinfachte
Bauart, welche auf den vorstehend entwickelten Grundgedanken beruht, erläutert werden,
wobei die Kopplungselemente zwischen den Punkten A und B, welche bei den beschriebenen
Ausführungsformen aus Federn konstanten Zuges bestanden, durch geeignete Bauelemente
ersetzt sind.
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Den Darstellungen gemäß Fig. I9 bis 25 ist ein Übersetzungsverhältnis
2 : I zugrunde gelegt. Die beiden Punkte A und B werden wieder mit veränderlichem
Kopplungsgrad gekoppelt. Als Kopplungselemente sind an Stelle der bisherigen Feder
zwei an einem Ende gelenkig miteinander verbundene HebelI6, 17 verwendet, deren
andere Enden mit den Punkten A und B gelenkig verbunden sind. Ungefähr in der Mitte
der beiden Hebel ist an ihnen eine Feder I8 konstanten Zuges (in Fig. 25 nicht dargestellt)
angelenkt. Diese Feder sucht die beiden Hebel mit einer gewissen Zugkraft zur Deckung
zu bringen. Sie streben also stets in ihre Deckungslage zurück, wenn sie ausgelenkt
werden. Durch dieses Kopplungssystem sind die beiden Punkte A und B dauernd gekoppelt.
In den Fig. I9 bis 24 ist der Kopplungsgrad umgekehrt proportional zur Entfernung
der beiden Punkte A und B und damit umgekehrt proportional zur Länge der Feder I8
und zu dem Winkel, den die beiden Hebel I6, 17 einschließen. Die Radien der beiden
Punkte A und B sind etwa im Verhältnis I : 2 gewählt, entsprechend dem gewünschten
Übersetzungsverhältnis 2 : I. Die treibende und die getriebene Welle sind exzentrisch
angeordnet. Die Fig. I9 bis 24 zeigen sechs verschiedene Stellungen des Getriebes
bei zwei Umdrehungen des Punktes A entsprechend einer Umdrehung des Punktes B. Die
Arbeit wird von Punkt A nach Punkt B übertragen, während die beiden Punkte A und
B denjenigen Kreisbogen durchlaufen, innerhalb welchem sie annähernd zusammenfallen
bzw. bei welchem sie sich am meisten nähern (Fig. I9). Hierbei ist die Kopplung
fest. Entfernen sich die beiden Punkte A und B voneinander, so wird die Kopplung
lose, und die Arbeit, welche dann übertragen wird, ist klein. Fig. 25 zeigt ein
Schaubild der praktischen Anordnung für ein Punktepaar AB. Um von dem treibenden
System auf das getriebene System dauernd Arbeit zu übertragen, müssen jedoch mehrere,
z. B. sechs Systeme versetzt angeordnet werden. In diesem Falle würde z. B, die
Welle I als zweiarmige Kurbelwelle mit zwei gegenüberliegenden Kurbelarmen 2 ausgebildet
und auf der Welle 3 sechs Kurbelarme 4 sternförmig angeordnet sein; der erste, dritte
und fünfte Kurbelarm 4 würde durch je ein Hebelpaar I6, I7 mit dem einen Kurbelarm
2 und der zweite, vierte und sechste Kurbelarm 4 durch je ein Hebelpaar I6, I7 mit
dem zweiten Kurbelarm 2 verbunden sein. Statt der sternförmigen Kurbelarme 4 könnte
auch eine Scheibe Verwendung finden, auf welcher beliebig viele Punkte B gewählt
und durch Hebelpaare I6, I7 mit den entsprechenden Punkten A auf zwei oder mehr
Kurbelarmen 2 verbunden werden könnten.
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Obwohl bei dieser Ausführungsform auf den Kurbelarmen 2 räumlich weniger
Punkte A als Punkte B vorhanden sein würden, erfüllt jeder dieser Punkte A für die
ihm zugeordneten Punkte B die gleiche Funktion wie vorstehend für ein Punktepaar
AB beschrieben. Es fallen also hierbei mehrere Punkte A1 bis A6 räumlich zu einem
Punkt A zusammen, damit das treibende System zwecks baulicher Einfachheit als zwei-oder
mehrarmige Kurbelwelle ausgebildet werden kann.
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In den Fig. 26 bis 32 ist ein weiteres Kopplungssystem zwischen den
Punkten A und B dargestellt. Am Punkte A ist ein einfacher Hebel I9 und am Punkte
B ein Winkelhebel 2o angelenkt. Die beiden Enden der Hebel sind bei 2I gelenkig
miteinander verbunden. An dem anderen Ende des Winkelhebels ist ein Hebel 22 angelenkt,
der mit der Welle 3 durch einen weiteren Hebel 23 gelenkig verbunden ist. Zwischen
dem Hebelarm 4 des Punktes B und dem Hebel 23 ist eine Feder 24 konstanten Druckes
gelenkig angebracht. Die beiden Wellen I und 3 sind exzentrisch gelagert. Die Radien
der Punkte A und B verhalten sich ungefähr wie I : 2. Das Übersetzungsverhältnis
soll 2 : I sein. Die Fig. 26 bis 3I zeigen sechs verschiedene Stellungen während
des Durchlaufens von zwei Umdrehungen des Punktes A. Während dieser zwei Umdrehungen
wird von Punkt A nach Punkt B Arbeit im Übersetzungsverhältnis 2 : I übertragen.
Die Fig. 26 bis 32 entsprechen den Fig. =g bis 25 bis auf die Kopplungsart. Beide
Kopplungssysteme koppeln die Punkte A und B mit veränderlichem Kopplungsgrad
nach einer gewünschten Charakteristik, nämlich derart, daß bei zwei Umdrehungen
des Punktes A entsprechend einer Umdrehung des Punktes B Arbeit von
A nach B übertragen wird. Die Steuerung der Kopplung geschieht durch die
Anordnung der Hebel 16, 17 bzw. =g bis 23 mit der Feder 18 bzw. 24 konstanten Druckes
und durch die Exzentrizität der Wellen i und 3. Hierdurch ist die positive Arbeit
größer als die negative Arbeit. Damit von der treibenden Welle auf die getriebene
Welle dauernd gleichmäßig Arbeit übertragen wird, ist es nötig, etwa in derselben
Weise wie für Fig. 25 beschrieben, mehrere Systeme versetzt anzuordnen.
Bei
den bisherigen Beispielen wurde der Kopplungsgrad durch die Wahl der Radien der
Punkte A und B,
durch die Exzentrizität der Wellen und durch eine zweckmäßige
Verteilung der Punkte A und B auf dem Umfange selbsttätig gesteuert. Bei diesen
Anordnungen entfernen und nähern sich die Punkte A und B. Hierdurch tritt die zweckentsprechende
Änderung des Kopplungsgrades ein, so daß die positive Arbeit größer ist als die
negative. Um den Kopplungsgrad zweckmäßig gesteuert zu erhalten, war es erforderlich,
die beiden Wellen exzentrisch anzuordnen. Für die praktische Ausführung ist es günstiger,
die beiden Wellen zentrisch anzuordnen. Läßt man die bisherigen Anordnungen bis
auf die exzentrisch versetzten Wellen bestehen, so ändert sich, wenn die beiden
Wellen zentrisch liegen, zwar der Kopplungsgrad, aber die positive Arbeit ist gleich
der negativen Arbeit. Die Summe der vom treibenden System auf das getriebene System
übertragenen Arbeit ist daher gleich Null. Der Kopplungsgrad muß also so gesteuert
werden, daß die positive Arbeit größer wird als die negative Arbeit.
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Die Fig. 33 bis 39 zeigen eine Ausführungsform für ein Übersetzungsverhältnis
2 : I, bei welcher die Wellen I, 3 zentrisch angeordnet sind. Der Punkt A wird auf
beliebigem Radius 2 gewählt. Der Punkt B wird ebenfalls auf beliebigem Radius 4
gewählt. Die Radien 2, 4 der Punkte A und B sind jetzt nur bestimmt durch die günstige
Anordnung und Bewegungsart der das Kopplungssystem bildenden Hebel. Am Punkte A
ist ein einfacher Hebel I9 angelenkt. Am Punkte B ist ein Winkelhebel 2o angeordnet.
Der Hebel I9 ist mit dem Winkelhebel 2o bei 2I gelenkig verbunden. Am anderen Ende
des Winkelhebels ist ein Hebel 22 angelenkt. An diesem Hebel ist ein weiterer Hebel
23 angelenkt. Dieser Hebel 23 ist bei 25 exzentrisch zur Welle 3 gelagert. Zwischen
dem Hebelarm 4 des Punktes B und dem Hebel 23 ist eine Feder 24 konstanten Druckes
gelenkig angeordnet.
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Läuft das Getriebe, so wird von Punkt A nach Punkt B Arbeit im Übersetzungsverhältnis
2 : I übertragen. In den Fig. 33 bis 38 sind sechs verschiedene Stellungen für zwei
Umdrehungen des Punktes A, entsprechend einer Umdrehung des Punktes B, dargestellt.
Auch bei diesem Getriebe wird die Arbeit von Punkt A nach Punkt B nur periodisch
übertragen. Damit von der treibenden Welle auf die getriebene Welle dauernd gleichmäßig
Arbeit übertragen wird, ist es nötig, etwa in derselben Weise wie für Fig. 25 beschrieben,
mehrere Systeme versetzt anzuordnen. Die Fig. 33 bis 39 zeigen ein Übersetzungsverhältnis
2 : I. Ebenso kann jedes andere Übersetzungsverhältnis auf genau dieselbe Weise
hergestellt werden. Der Unterschied der einzelnen Getriebe für verschiedene Übersetzungsverhältnisse
besteht in der verschiedenen Größe der Exzentrizität 25 des Hebels 23 und in der
Verteilung der verschiedenen Punkte A, B auf dem Umfange. Die verschiedene Verteilung
der Punkte A und B auf einem Umfange kann ersetzt werden durch die Verteilung der
Exzenter 25 der Hebel 23 auf einem Umfange.
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Es kann also bei einem solchen Getriebe das Übersetzungsverhältnis
dadurch geändert werden, daß die Exzentrizität des Exzenters 25 geändert wird und
die Punkte B oder die Exzenter 25 der Hebel 23 dem jeweils eingestellten Übersetzungsverhältnis
entsprechend verteilt angeordnet werden. Die Verstellung der Exzenter 25 ist in
Fig. 4o angezeigt. In Fig. 4o besteht der Exzenter aus zwei ineinander angeordneten
Exzentern 25a und 25b. Hält man einen Exzenter, z. B. 25a, fest und dreht den anderen
Exzenter 25b, welcher auf der Welle 3 z. B. mittels einer Hülse 26 gelagert ist,
durch Schwenken des Hebels 27, so ändert sich die Exzentrizität. Die exzentrische
Lagerung des Hebels 23 zur Welle 3 ist hiermit einstellbar. In Fig. 4o ist der eine
Exzenter 25a am Fundament federnd befestigt, um kleine Ungleichförmigkeiten im Betriebe
auszugleichen. So trägt z. B. der Exzenter 25a einen Stift 28, an welchem je ein
Ende zweier Federn 29, 3o gelenkig angreift. Das andere Ende jeder Feder 29, 3o
ist am Fundament 3I befestigt. Statt unmittelbar am Fundament können die freien
Enden der Federn 29, 3o an einem das gesamte Getriebe umgebenden Gehäuse befestigt
sein, welches das Fundament ersetzt.
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Die zweckmäßige Verteilung der Punkte B oder der Exzenter 25 der Hebel
23 muß beim jeweils eingestellten Übersetzungsverhältnis so geschehen, daß immer
mindestens ein Punktepaar A und B sich gerade im Bereich fester Kopplung befinden,
da ein Punktepaar nur im Bereich fester Kopplung Arbeit von A nach B überträgt;
infolgedessen wird dann gleichmäßig Arbeit von der treibenden Welle I auf die getriebene
Welle 3 übertragen, wenn stets mindestens ein Punktepaar A, B sich im Bereiche fester
Kopplung befindet. Um dies zu erreichen, kann man entweder die Punkte A oder B oder
die Exzenter 25 dem jeweils eingestellten Übersetzungsverhältnis entsprechend verteilt
anordnen, oder es muß eine größere Anzahl Punktepaare A, B auf dem Umfange verteilt
angeordnet werden. Sind so viel Punktepaare A, B verteilt angeordnet, daß stets
mindestens ein Punktepaar A, B sich im Bereich fester Kopplung befindet, so erübrigt
sich die Änderung der Verteilung der Punkte A oder B oder der Exzenter
25. In Fig. 41 - ist ein solches Getriebe angegeLen. Die Fig. 41 zeigt das Getriebe
von der getriebenen Welle 3 nach der treibenden Welle i gesehen. Es sind acht Punkte
B auf dem Umfange verteilt angeordnet. Statt acht Kurbeln q. (Fig. 40) ist eine
Scheibe q. angeordnet. Die acht Punkte A - sind auf vier Kurbelzapfen einer vierfach
gekröpften Kurbel- i welle verteilt. Die Punkte A sind hier nicht sichtbar. Jedes
Punktepaar A, B ist, wie in Fig. 39 angegeben, durch ein Hebelsystem ig bis
23 gekoppelt. Jeder der acht Hebel 23 ist um den Exzenter 25 drehbar angeordnet,
so daß alle acht Hebel 23 exzentrisch zur i Welle 3 gelagert sind. Der Exzenter
25 ist in gleicher Weise verstellbar ausgebildet wie für Fig. q.o beschrieben. Die
Änderung des Übersetzungsverhältnisses geschieht durch Änderung der Exzentrizität
der Hebel 23 gegen die Welle 3.