DEP0003378BA - Stufenloses Regelgetriebe - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein stufenlos regelbares Getriebe, welches sich dadurch auszeichnet, dass es einen unbegrenzten Regelbereich besitzt und sowohl bei schnellster als auch bei langsamster Abtriebsdrehzahl die volle Leistung übertragen kann.

Das Getriebe ist in 2 Teile (A und B, Abb. 1) unterteilt, d.h. in den eigentlichen stufenlosen Regelteil A und einen aus einer Kombination von Zahnrädern oder dergleichen bestehenden Stufen- oder Schaltteil B. Dieser Schaltteil kann aus beliebig vielen Stufen bestehen, so dass, wenn der stufenlose Regelbereich des Teiles A, der mit irgendeiner Schaltstufe des Teiles B gekuppelt ist, erschöpft ist, die nächste Stufe des Teiles B aufwärts oder abwärts eingeschaltet wird, worauf dann die stufenlose Weiterregulierung des gesamten Getriebes durch einfaches Weiterregulieren des Teiles A erfolgen kann, bis auch diese Stufe des Teiles B erschöpft ist und beliebig eine weitere Stufe aufwärts oder abwärts in gleicher Weise eingeschaltet und der Regelvorgang fortgesetzt werden kann.

Dieses Einschalten der Stufe n des Teiles B erfolgt natürlich zweckmässig automatisch, mechanisch oder elektrisch, kann aber auch von Hand vorgenommen werden. Ebenso wird man, wie dies auch im vorliegenden Fall angenommen ist, den Teil B als Zahnradschaltgetriebe ausbilden. Es ist natürlich auch möglich, ohne an dem Erfindungsgedanken etwas zu ändern, irgend ein anderes Schaltgetriebe zu verwenden.

Die Arbeitsweise des Getriebes ist nun wie folgt:

In einem Gehäuse, welches in Abb. 1 im Horizontalschnitt gezeichnet ist, sind 3 Wellen a) b) und c) gelagert. Die beiden

Wellen a) und b) werden von einem Motor d) (Abb. 2 und 3) angetrieben, wobei die Drehzahl der Wellen a) und b) variiert werden kann, und zwar in der Weise, dass z.B., wenn die Welle a) ihre grösste Umdrehungszahl hat, die Welle b) ihre niedrigste Drehzahl besitzt und umgekehrt, und dass, wenn man nun die Drehzahl der Welle a) langsam herunterreguliert, die Drehzahl der Welle b) entsprechend ansteigt, so dass bei niedrigster Drehzahl der Welle a) die Welle b) ihre grösste Drehzahl erhält. Der Antrieb der Wellen und die Regulierung der Wellendrehzahl kann auf beliebige Weise erfolgen. Im vorliegenden Beispiel ist angenommen, dass nach Abb. 2 und 3 der Motor auf dem Getriebegehäuse steht und die Wellen vermittels eines oder mehrerer Keilriemen antreibt. Die Keilriemenscheiben auf den beiden Wellen a) und b) sind in bekannter Weise aus einzelnen verschiebbaren Scheiben hergestellt und derart miteinander gekuppelt, dass, wenn z.B. die Scheiben der Welle a) weiter auseinandergehen, so dass der Riemen tiefer in die Rille hineingleitet und damit der Welle a) eine höhere Geschwindigkeit gibt, die Scheiben der Welle b) entsprechend zusammengehen und den Riemen nach aussen drücken, so dass die Welle b) um das gleiche Mass langsamer läuft. Die Riemenlänge wird dabei nicht geändert, so dass die Motorriemenscheibe e) unverändert bleibt, also nicht verstellbar sein braucht. Anders ist es natürlich, wenn nach Abb. 3 der Motor mit 2 getrennten Riemen auf die beiden Scheiben der Wellen a) und b) treibt. Dann muss auch die Antriebsscheibe e) des Motors entsprechend verstellbar sein. Schliesslich kann man auch den Motor auf 2 getrennte Riemenscheiben treiben lassen, von denen jede die ihr zugehörige Riemenscheibe der Wellen a) und b) antreibt.

Die beiden Wellen a) und b) treiben nun ihrerseits auf eine dritte Welle c), und zwar in unserem Falle mit Zahnrädern, wobei die Zahnräder 1, 3, 5 und 7 auf den Wellen a) und b) als fest angenommen sind, während die Gegenräder 2, 4, 6 und 8 auf der Welle c) drehbar gelagert sind, aber durch Kupplungen oder dergleichen auch starr mit der Welle verbunden werden können.

Die Abstufung der Übersetzung der Räderpaare ist nun so bemessen, dass sie dem Regelbereich der beiden Wellen a) und b) entspricht, d.h. wenn beispielsweise das Räderpaar 1 - 2 im festen Eingriff mit der Welle c) ist und die Welle a) ihre höchste Geschwindigkeit hat, dann ist die Zähnezahl des Räderpaares 3 - 4 so bemessen dass das Rad 4 auf der Welle c), welches lose auf dieser Welle läuft und von dem Rad 3 auf der am langsamsten laufenden Welle b) angetrieben wird, die gleiche Umdrehungszahl wie die Welle c) hat. Das Rad 4 kann also nun stossfrei mit der Welle c) gekuppelt werden und übernimmt nun die Kraftübertragung, während das Rad 2 ausgekuppelt werden kann.

Nach dem Weiteraufwärtsregulieren der Welle b) bis zu ihrer höchsten Geschwindigkeit, wobei die Welle a) ihre langsamste Geschwindigkeit erhält, erfolgt das Einkuppeln des Rades 6 mit der Welle c), worauf die Welle a) dann über das Räderpaar 5 - 6 wieder die Übertragung aufnimmt und das Räderpaar 3 - 4 ausgeschaltet werden kann und so fort. Beim Abwärtsregulieren ist der Vorgang genau der gleiche, nur entgegengesetzt.

Es ist natürlich gleichgültig, ob die Räder 1, 3, 5 und 7 auf den Wellen a) und b) oder die Räder 2, 4, 6 und 8 auf der Mittelwelle fest oder schaltbar sind, auch der Schaltvorgang selbst ist gleichgültig. Man kann die Räder beispielsweise auch als Schieberäder ausbilden usw., doch ist ein dauerndes Eingreifen der Zahnräder und das Ein- und Ausschalten durch Kupplungen vorzuziehen. Diese Kupplungen werden zweckmässig als Spezialkupplungen ausge- bildet, derart, dass die neu eingeschaltete Kupplung die Übertragung erst aufnimmt, wenn durch Weiterregulierung die Drehzahl des Antriebrades etwa ansteigt, während die bisher arbeitende Kupplung durch ihre verringerte Drehzahl frei wird. Damit dieses Ein- und Ausschalten der Kupplungen auch beim Herunterregulieren leicht vonstatten geht, ist es zweckmässig, die Drehzahl der Räder an den Umkehrpunkten sich ein wenig überdecken zu lassen.

Das Ein- und Ausschalten der Räder oder Kupplungen kann, wie schon erwähnt, beliebig gestaltet werden und von Hand oder automatisch erfolgen. Das automatische Ein- und Ausschalten ist natürlich vorzuziehen.

Da man im Teil B beliebig viele Räderpaare und Schaltstufen anordnen kann, so kann das Getriebe für einen beliebig grossen Regelbereich bemessen werden. Da man ferner in der Lage ist, die Zahnräder beliebig kräftig zu halten, so kann man die Zahnräder für die langsamen Abtriebsdrehzahlen entsprechend stärker bemessen, so dass das Getriebe im Gegensatz zu den meisten anderen stufenlosen Regelgetrieben auch bei langsamster Abtriebsdrehzahl die gleiche oder auch sogar grössere Leistung als bei höherer Abtriebsdrehzahl übertragen.

Claims (2)

1.) Stufenloses Regelgetriebe,

bestehend aus einem stufenlosen Regelteil und einem aus mehreren Stufen bestehenden Schaltteil, wobei der stufenlose Regelteil mit den einzelnen Stufen des Schaltteils derart gekuppelt werden kann, dass, wenn bei der Geschwindigkeitsregulierung der Regelbereich des stufenlosen Regelteils erschöpft ist, die nächste Stufe des Schaltteils eingeschaltet wird und der Regelvorgang weiter fortgesetzt werden kann.

2.) Stufenloses Regelgetriebe

nach Patentanspruch 1.), dadurch gekennzeichnet, dass der stufenlose Regelteil aus 2 Teilen besteht, die so verbunden sind, dass beim Aufwärtsregulieren des einen Teiles der andere Teil herabreguliert wird und umgekehrt und dass bei jedesmaliger Erreichung des Endpunktes eines stufenlosen Regelbereichs die nächste Stufe des Schaltteiles mit dem anderen Teil des stufenlosen Getriebes gekuppelt wird, so dass die stufenlose Geschwindigkeitsregulierung fortlaufend über den ganzen Bereich des Stufengetriebes erfolgt.