DD204289A5

DD204289A5 - Vorrichtung zur veraenderung des uebersetzungsverhaeltnisses

Info

Publication number: DD204289A5
Application number: DD82243112A
Authority: DD
Inventors: Pedro Y Miro
Original assignee: Pedro Y Miro
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1983-11-23
Also published as: DE3233033A1; IT8223131A0; FR2512511A1; US4529394A; AR228516A1; GB2105801B; ES505342A0; JPS5865358A; GB2105801A; ES8405122A1; SE8205074L; FR2512511B1; SE8205074D0; BR8205234A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur stufenlosen Veraenderung des Uebersetzungsverhaeltnisses von Drehzahlen. Zwei Planetenraeder sind mittels konventioneller Mittel zur Kraftuebertragung miteinander verbunden. Die Durchmesser der beiden Planetenraeder sind derart veraenderlich, dass beim Vergroessern des Durchmessers des ersten Planetenrades der Durchmesser des zweiten in der gleichen Groessenordnung verringert wird, wobei die Summe der Durchmesser beider Raeder gleich bleibt. Bei gleichen Durchmessern ist das Drehzahlverhaeltnis 1:1 und kann durch entsprechende Veraenderung der Durchmesser entweder vergroessert oder verringert werden.

Description

2/0110 O Berlin, den 4. 3. 1983

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Vorrichtung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen von Vorrichtungen zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses, die eine unbegrenzte Veränderung der relativen Drehzahlen zwischen einer angetriebenen Welle und einer antreibenden Welle von einem Verhältnis von 1 : 1 bis zu einem Verhältnis erlauben, bei dem sich die angetriebene Welle mit einer größeren Geschv/indigkeit dreht, als die antreibende Welle, oder umgekehrt. Die Veränderung der Geschwindigkeit zwischen den beiden Wellen erfolgt stufenlos, sowohl in steigender als auch in fallender Richtung, und sie kann in der einen oder anderen Richtung in jedem dazwischenliegenden Verhältnis erzeugt werden.

Deshalb erlaubt die beschriebene Erfindung eine maximale Ausführung derart, daß die Drehzahl der Maschine an der Ausgangswelle derselben konstant aufrechterhalten werden kann, während sich die Endwelle mit einer geeigneten Geschwindigkeit dreht, die in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, die an sie gestellt werden, erforderlich ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Diese Wirkung kann zum augenblicklichen Zeitpunkt nur durch Verwendung eines Systems erreicht werden, das entweder manuell betrieben wird, oder automatisch arbeitet. Das bezieht sich auf Getriebe, die ein begrenztes und ziemlich

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konkretes Übersetzungsverhältnis aufweisen, weshalb es erforderlich wird, die Drehzahl für die Maschine zu erhöhen oder zu verringern mit dem Ziel, alle Erfordernisse, die sichererreicht werden sollen, abzudecken, unter Verlust der optimalen Parameter und deshalb auf Kosten des Verbrauches, des Wirkungsgrades und der Lebensdauer der Maschine.

Aus diesem Grund verhält sich der Motor unnormal, weil die Drehzahl desselben gesteigert oder verringert werden muß. Das erhöht oder verringert die dabei abgegebene Leistung, im Gegegensatz zu der idealen Lösung, die Maschine auf einer stabilen Betriebsgeschwindigkeit zu halten, was einen geringeren Brennstoffverbrauch und einen gleichmäßigen Lauf ermöglicht, was einen weitestgehend vollkommenen ökonomischen Betrieb er_ gibt· Es sind keine früheren Lösungen bekannt, die als Stand der Technik für die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen werden könnten. Deshalb handelt es sich hier um die praktische Realisierung einer neuen und originellen Idee, bei der, obwohl ausgehend von einem bekannten Prinzip, der Verbindung von zwei Schwungrädern, die in Abhängigkeit voneinander auf ihren betreffenden Wellen rotieren und die mittels eines Übertragungselementes miteinander verbunden sind, die Anordnung der Schwungräder eine völlig neue Beschaffenheit aufweist und die Grundlage der Erfindung bildet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Getriebe, die nur einen unökonomischen Betrieb der Antriebsmaschine ermöglichen, zu überwinden.

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,Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur stufenlosen Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zu schaffen, die es ermöglicht, die Antriebsmaschine in ihrem ökonomisch günstigsten DrehzahlbereiGh mit konstanter Drehzahl zu betreiben und die trotzdem an ihrer Ausgangswelle alle erforderlichen Drehzahlen zur Verfügung stellen kann·

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses gelöst, bei der die Kraftübertragung zwischen einer antreibenden V/elle und einer angetriebenen Welle durch zwei Planetensysteme bewirkt wird, jede der beiden Wellen Getrieberäder aufweist, die sich konzentrisch zu der betreffenden Welle bewegen, ein Planetensystem mit dem anderen durch einfache oder zusammengesetzte konventionelle Kraftübertragungselemente verbunden ist, die Radien der beiden Planetensysteme gleichzeitig veränderbar sind, wobei die Summe beider Radien konstant bleibt. Beide Wellen sind mit je einem kegelförmigen Teil versehen, die sich in genau festgelegten Positionen befinden und die, als Keil wirkend, radiale Träger berühren, die in Bohrungen geführt werden, die in je einer Buchse vorgesehen sind, die in gleichen Abständen von den Bohrungen auf ihrer äußeren Seite sich radial nach außen erstreckende periphere Scheiben aufweist, die senkrecht zur Welle angeordnet sind. Diese Scheiben sind mit radialen Einschnitten versehen, in denen die Wellen geführt werden, auf denen die Getrieberäder befestigt sind, die sich bewegen, wenn sich die V/elle mit dem kegel-

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förmigen Teil und die Buchse gleichförmig drehen, wobei sie durch Keile verbunden sind. Die Wellen der Getrieberäder sind in Gabeln angeordnet, zwischen deren Armen radiale Träger vorgesehen sind, die sich entgegengesetzt durch die Bohrungen der Buchse nach innen erstrecken und den kegelförmigen Teil der Welle berühren. Die erste Welle ist in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die zweite Welle axial beweglich, wobei der Radius der Berührung der radialen Träger auf der einen Welle proportional zu dem Radius auf der anderen Welle verändert wird, derart, daß die Summe beider Radien konstant bleibt· Die Enden der Wellen der Getrieberäder bewegen sich entlang den Einschnitten, die in den peripheren Scheiben der Buchse vorgesehen sind und die Angriffspunkte für die Übertragung der Bewegung bilden. Die Position der Wellen wird durch die Stellung des kegelförmigen Teiles der Welle in bezug auf die radialen Träger bestimmt, wobei die Stellung des kegelförmigen Teiles der Welle ihrerseits durch eine Doppelgabel bestimmt ist, die um ihren Mittelpunkt schwingt und die konventionell angetrieben ist. Jedes der Getrieberäder und die Welle desselben sind mit einer einstellbaren Kupplung versehen, die ein Begrenzungselement für das zu übertragende Drehmoment bildet.

Die Buchse ist von einem Ring umgeben, der auf einem zylindrischen Teil auf der äußeren Oberfläche der Buchse vorgesehen und gleitfähig angeordnet ist, wobei der Ring eine Scheibe beinhaltet, die einen Bremsbelag aufweist, der mit Löchern versehen ist, durch die Bolzen hindurchgehen, die an der einen der peripheren Scheiben der Buchse fest angeordnet sind und die mit Hilfe einer einstellbaren Druck-

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feder auf Flächen drücken, die von den Wellen der Getrieberäder hervorstehen und dieselben blockieren und freigeben. Die Ringe der beiden Buchsen werden durch eine Doppelgabel gesteuert, die mit konventionellen Mitteln angetrieben wird und auf eine Seitenfläche des Ringes wirkt, die an jedem Ring an der der Scheibe entgegengesetzten Seite radial hervorragt. '

Jedes der beiden Schwungräder bildet ein Planetensystem, das Getrieberäder enthält, die in einem Abstand von der Welle des Schwungrades angeordnet sind und damit eine gemeinsame Vorrichtung bilden. Die Getrieberäder des einen Schwungrades sind mit den Getrieberädern des anderen Schwungrades mittels einfacher oder zusammengesetzter konventioneller Transmissionselemente verbunden und die genannten Getrieberäder bewegen sich auf Umlaufbahnen, die entweder gleiche oder auch verschiedene Durchmesser aufweisen können. Die Summe der Durchmesser der Schwungräder ist jedoch immer konstant, da der Durchmesser der Umlaufbahnen des einen in der gleichen Größenordnung verringert wird, in der der Durchmesser der Umlaufbahnen des anderen vergrößert wird.

Die vorstehend erwähnten Schwungräder sind Bestandteile von Buchsen, die die Wellen umgeben, die auf Lagerböcken gelagert sind, entlang denen sie sich in axialer Richtung bewegen können, während die Buchsen radial fest angeordnet sind.

Die Wellen sind in dem Teil, der in der Buchse eingeschlossen ist, jeweils mit einem kegelförmigen Teil versehen, die wie nachfolgend ersichtlich werden wird, ein Schlüsselele-

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ment für die Ausführung der Erfindung sind. Der Hauptteil der Verdickung ist kegelförmig ausgeführt und bildet eine geneigte Fläche, die eine streifenweise Wirkung in Form eines Betätigungskeils ausübt, wodurch die Durchmesser der Umlaufbahnen der Getrieberäder bestimmt werden·

Auf den Außenseiten der Buchsen sind periphere Scheiben vorgesehen, zwischen denen die Wellen der Getrieberäder angeordnet sind. Diese besitzen eine radiale Beweglichkeit in bezug auf die Welle« Deshalb sind die peripheren Scheiben der Buchsen mit einer Vielzahl geglätteter radialer Einschnitte versehen, in denen die Wellen geführt werden, auf denen die Getrieberäder befestigt sind, die sich bewegen, wenn sich die Welle mit dem kegelförmigen Teil und die Buchse gleichsinnig drehen, wobei sie durch Keile verbunden sind, wobei sich die Welle mit dem kegelförmigen Teil bei ihrer Rotation in den Lagerböcken in axialer Richtung entlang der Innenseite der Buchse bewegen kann.

Zwischen den peripheren Scheiben einer jeden Buchse sind so viele Löcher vorgesehen, wie Getrieberäder vorhanden sind. Diese Löcher führen in das Innere der Buchse und sind dort angeordnet, wo sieh der kegelförmige Teil der Welle befindet. Diese Löcher fluchten mit den Einschnitten und die Einschnitte in der peripheren Scheibe sind genau in Flucht gegenüber den Einschnitten in der anderen peripheren Scheibe angeordnet, um zu ermöglichen, daß die Wellen der Getrieberäder in der Weise, wie nachfolgend beschrieben wird, betrieben werden können·

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Diese Wellen der Getrieberäder sind in Gabeln angeordnet, zwischen deren Armen sich entgegengesetzt radiale Träger befinden, die sich durch Löcher in den Buchsen erstrecken und die kegelförmigen Teile der entsprechenden Wellen berühren· Daraus ergibt sich, daß bei der Bewegung einer Welle innerhalb ihrer Buchse in axialer Richtung der radiale Träger der seitlichen Oberfläche des kegelförmigen Teils der Welle folgt, sich an den Durchmesser derselben anpaßt, wodurch der Durchmesser der Umlaufbahnen, in denen sich die Getrieberäder bewegen, verändert wird·

Diese beschriebene Veränderung ist möglich, weil sich die Wellen der Getrieberäder entlang den radialen Einschnitten bewegen, die in den peripheren Scheiben der Buchsen vorgesehen sind·

Deshalb wird die radiale Position der Wellen, das heißt, die Entfernung zwischen den %tellinien der Wellen, auf denen sich die Getrieberäder bewegen, und der Mitellinie der Welle mit dem kegelförmigen Teil durch die Stellung bestimmt, die der kegelförmige Teil der Welle in bezug auf die radialen Träger einnimmt·

Die Getrieberäder auf der einen der Buchsen sind mit den Getrieberädern auf der anderen Buchse mit Hilfe eines Riemens, einer Kette, eines Zahnriemens oder eines anderen konventionellen Kraftübertragungselementes verbunden.

Wenn sich eine Welle dreht, wird die andere zum Drehen gebracht· Wenn die Durchmesser der Umlaufbahnen übereinstimmen, stimmt auch die Geschwindigkeit der einen Welle mit

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der Geschwindigkeit der anderen Welle überein, aber wenn die Wellen axial bewegt werden und die Träger der Getrieberäder verändern, wird eine Veränderung der Geschwindigkeit zwischen einer Welle und der anderen Welle erreicht· Die Mittel, die für diese Veränderung verwendet werden und die bei den beiden Wellen die gleichen sein müssen, so daß die Summe der Radien der beiden Umlaufbahnen immer die gleiche bleibt, können manuell oder automatisch betrieben werden, sie können mechanisch betrieben werden oder elektromechanisch, elektronisch, pneumatisch, hydraulisch gesteuert werden, in Abhängigkeit davon, ob die Ausrüstung zusammen mit einem Antriebssystem verwendet wird, das eine spezifische Beschaffenheit aufweist. Ein einfaches und brauchbares mechanisches System, das manuell oder automatisch gesteuert werden kann, wird nachfolgend beschrieben·

Die Erfindung kann zusammengefaßt so betrachtet werden, daß sie die übertragung einer Kraft von einer antreibenden Welle zu einer angetriebenen Welle mit Hilfe zweier Planetensysteme ermöglicht, die Getrieberäder enthalten, die sich konzentrisch um ihre entsprechenden Wellen bewegen, wobei das eine Planetensystem mit dem anderen durch einfache oder zusammengesetzte konventionelle Kraftübertragungselemente verbunden ist, und die Radien jedes Planetensystems gleichzeitig veränderlich sind, derart, daß die Summe der Radien konstant bleibt« Jede der Wellen ist mit einer identischen kegelförmigen Verdickung versehen, die sich in einer genau festgelegten Position befindet und die - als Keil wirkend - die radialen Träger berührt, die in Bohrungen geführt werden, die in einer Buchse vorgesehen sind, die in gleichem Abstand von

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den Bohrungen an ihrer Außenseite mit peripheren Scheiben versehen ist, die rechtwinklig zu der Welle angeordnet sind. Die Scheiben weisen radiale Einschnitte auf, in denen Wellen geführt sind, auf denen die Getrieberäder befestigt sind, die sich bewegen, wenn die Welle mit dem keilförmigen Teil und die Buchse, die durch Keile verbunden sind, sich gleichförmig drehen·

Die Wellen der Getrieberäder sind auf Gabeln angeordnet, zwischen deren Armen radiale Träger vorgesehen sind, die sich entgegengesetzt durch die Bohrungen in der Buchse nach innen erstrecken, den kegelförmigen Teil der ersten Welle berühren, die in einer Richtung entgegengesetzt zu der der zweiten Welle beweglich ist und den Radius der Berührung der radialen Träger einer Welle proportional zur anderen Welle verändert, wobei die Summe der beiden Radien konstant bleibt·

Die Enden der Wellen der Getrieberäder bewegen sich entlang der radialen Einschnitte, die in den peripheren Scheiben der Buchse vorgesehen sind, und bilden die Übertragungspunkte für die Bewegung· Die radiale Position der Wellen der Getrieberäder wird durch die Stellung des kegelförmigen Teils der Welle in bezug auf die radialen Träger bestimmt. Die Stellung des kegelförmigen Teils wird durch ein mechanisches Element bestimmt, das eine Doppelgabel enthält, die um ihren Mittelpunkt schwingt und konventionell angetrieben wird.

Zwischen jedem der Getrieberäder und seiner Welle ist eine einstellbare Druckkuppelung vorgesehen, die ein Begrenzungselement für das zu übertragende Drehmoment bildet.

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Die Buchse wird von einem Ring umgeben, der auf einem äußeren zydraulischen Teil gleitfähig angeordnet ist. Dieser Ring beinhaltet eine Scheibe aus einem Bremsbelag, der Durchgangslöcher hat für Bolzen, die fest an einer der Scheiben der Buchse angeordnet sind und mit Hilfe je einer einstellbaren Druckfeder den Bremsbelag auf Flächen drücken, die sich von den Wellen der Getrieberäder aus erstrecken und diese blockieren oder freigeben. Die Ringe beider Buchsen werden mittels einer Doppelgabel gesteuert, die durch konventionelle Mittel angetrieben wird und die auf einen seitlichen Ansatz wirkt, der sich an dem der Scheibe entgegengesetzten Ende des Ringes nach außen erstreckt.

In Übereinstimmung mit dem vorangegangenen wurde ein Prototyp der Erfindung beschrieben, der eine praktische Ausführungsform darstellt und der in den zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht wurde, ohne daß er eine Begrenzung der wirklichen Möglichkeiten der Erfindung darstellt, da dieselbe vereinfacht oder verbessert werden kann, ohne im wesentlichen den Charakter der Erfindung zu verändern.

Obwohl der Prototyp hauptsächlich für stationäre Motoren von Werkzeugmaschinen oder zur Kraftübertragung auf landwirtschaftlichen Geräten verwendet werden sollte, ist seine Anwendung auch für Schiffskräne, Schiffsmaschinen, Hilfsmotoren und im allgemeinen in all den Fällen angezeigt, in denen die Erhaltung des Drehmoments bei einer kontinuierlichen Veränderung der Drehzahl erforderlich ist. '

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Vorderansicht; Fig. 2: eine Seitenansicht;

Pig. 3: eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung·

Unter Bezug auf die Pig. ΐ ist zu erkennen, daß auf einer Grundplatte 1 zwei Lagerböcke 2; 3 angeordnet sind, in welchen sich Lagerbuchsen 4; 5 befinden, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

Eine Seite der Buchse 6 ist an das Lager 4 angepaßt, die andere Seite derselben an das Lager 5 und im Inneren der Buchse ist die Welle 7 mit dem kegelförmigen Teil 8 eingebaut.

Wie aus der Zeichnung ersehen werden kann (Pig. 2), ist die Buchse 6 hohl und an ihrer Abdeckung 9 mit dem Lager 5 verbunden. Zwischen der Buchse 6 und der Welle 7 sind Keile 10 angeordnet, die sich in den zugehörigen Nuten 11 derselben bewegen, wodurch eine axiale Bewegung der Welle 7 im Verhältnis zu der Buchse ermöglicht wird, eine radiale Verbindung zwischen den beiden deshalb aber nicht verloren geht.

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Die Welle 7 ist mit einer Ausgangskupplung 12 versehen und das entgegengesetzte Ende mit einem Kopf 13 für die Steuer- und Bedienungselemente.

Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, ist die Buchse 6 mit peripheren Scheiben 14 und 15 ausgestattet, die mit radialen Einschnitten 16 versehen sind, in denen die Wellen 17 geführt sind, die die Getrieberäder 18 tragen, die sich bewegen, wenn sich die Welle 7 und ihre Buchse 6 infolge ihrer Verbindung mittels der Keile 10 gleichförmig drehen.

Die Wellen 17 der Getrieberäder 18 sind zwischen den Armen von Gabeln 19 angeordnet und ein radialer Träger 20 derselben erstreckt sich entgegengesetzt durch die Löcher 21, die in der Buchse 6 vorgesehen sind und berührt den kegelförmigen Teil 8 der Welle 7.

Wie in der Pig. 1 und 3 dargestellt ist, sind die Wellen 7 parallel angeordnet und das mechanische System, das die Bewegung derselben in axialer Richtung, in bezug auf die Buchse 6,ebewirkt, bewegt sich in entgegengesetzte Richtungen, so daß die Summe der Radien der kegelförmigen Teile 8 an der Stelle, wo sie die Träger 20 berühren, konstant ist.

In Übereinstimmung mit den Zeichnungen und besonders wie in Fig. 3 dargestellt, wird die Position des kegelförmigen Teils 8 der Welle 7 in bezug auf die Träger 20 durch eine Doppelgabel 22 bestimmt, die um ihren Mittelpunkt 23 schwingt und die mit Hilfe konventioneller, hydraulischer, pneumatischer, mechanischer oder kombinierter Mittel angetrieben wird, die zur Vereinfachung der Zeichnungen nicht dargestellt wurden, wobei die Bewegung zum Beispiel derart

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erfolgt, daß sie in die eine oder in die andere der Richtungen bewegt wird, die durch die Pfeile angezeigt werden. Jedes der Getrieberäder 18 ist mit einer Kupplung 24 versehen, die eine einstellbare Spannung hat, wodurch ein begrenzendes Element für das Drehmoment geschaffen wird, das übertragen werden soll, und ein ruhigerer Lauf bei der Übertragung erreicht wird, wodurch die Lebensdauer der Elemente verlängert wird, die ein Planetensystem mit dem anderen verbinden.

Darüber hinaus ist die Buchse 6 von einem Ring 25 umgeben, der auf einem zylindrischen Teil 26 der Buchse 6 gleitfähig angeordnet ist. Der genannte Ring weist eine Scheibe 27 auf, die einen Bremsbelag 28 besitzt und die Scheibe 27 hat außerdem Löcher, durch die Bolzen 29 hindurchgehen, die mit Hilfe der Federn 30 eine Vorspannung erhalten, die mittels der Muttern 31 eingestellt werden kann, wodurch ein homogener Druck auf die Scheibe 27 ausgeübt wird, die zusammen mit dem Belag 28 im Wechsel auf Flächen 32 drücken, die sich von den Wellen der Getrieberäder 17 aus erstrecken und diese dabei blockieren oder freigeben und damit den Betrieb der Getrieberäder 18 erleichtern.

Die Ringe 25 beider Buchsen 6 werden mit Hilfe einer Doppelgabel 33 gesteuert, die mit Hilfe konventioneller Mittel, zum Beispiel einem Hebelarm 34, der an einem Drehpunkt 35 befestigt ist, der seinerseits an der Grundplatte 1 fest angeordnet ist, bewegt wird, wobei am Mittelpunkt 36 des Hebels mit Hilfe eines Flansches die Welle 37 befestigt ist, an der die Doppelgabel 33 sicher befestigt ist. Wie aus Fig. 2 und 3 ersehen werden kann, wirkt die Doppelgabel 33 auf

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einen seitlichen Ansatz 38, der über den Ring 25 an der der Scheibe 27 entgegengesetzten⁷Seite hervorsteht.

Obwohl die vorliegende Zeichnung den Prototyp mit einer Kette 39 als Kraftübertragungsglied zwischen den beiden Planetensystemen darstellt} kann daa nicht als Begrenzung der Erfindung aufgefaßt werden, da ein Zahnriemen zum Beispiel ebenso verwendet werden kann, ohne daß irgendeine Veränderung eingeführt werden muß« Es kann weiterhin ,mehr als ein Element verwendet werden» das heißt, es können Doppel- oder Dreifachriemen oder -Ketten angewendet werden, wofür Doppel-Getrieberäder benutzt werden sollten, ganz in Abhängigkeit davon, wieviele Kraf tübertragungse leinen te 39 verwendet werden sollen·

Nachdem die Grundlage der Erfindung in den Zeichnungen widergespiegelt wurde, kann man feststellen, daß sie darin besteht, die Kraftübertragung zwischen einer antreibenden Welle 7 und einer angetriebenen Welle 7 durch die Planetensysteme der Getrieberäder zu erwirken, die sich konzentrisch um die entsprechende Welle der beiden o. g. Wellen bewegen, wobei ein Planetensystem mit dem anderen durch konventionelle Transmissionsmittel 39» einfache oder zusammengesetzte, verbunden ist und daß die Radien jedes der Planetensysteme gleichzeitig veränderlich sind, wobei die Summe beider Radien konstant gehalten wird, wodurch das Übersetzungsverhältnis, innerhalb eines Grenzwertes, der durch den maximalen Durchmesser der Umlaufbahn eines der Systeme in bezug auf den minimalen Durchmesser der Umlaufbahn des anderen Systems bestimmt ist, stufenlos, sowohl ansteigend als auch abfallend veränderlich ist«

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Entsprechend dem im vorangegangenen Gesagten, verkörpert einer der Kupplungsköpfe 12 den Eingang zur antreibenden Welle, während der andere mit dem Eingang des Mechanismus verbunden ist, der bewegt werden soll; der genannte Mechanismus kann, wie schon erläutert wurde, jedes System sein, das eine veränderliche Drehzahl benötigt, wie zum Beispiel ein Schiffspropeller, Pumpen mit veränderlicher Fördermenge, ein elektrischer Generator, ein Werkzeug, ein landwirtschaftliches G.erät, die Kraftübertragung zu einem Fahrzeugrad, ein Förderband und so weiter·

Wenn die Wellen verbunden sind und das Antriebsteil in Bewegung ist, beginnen sich beide Planetensysteme zu drehen und wenn die Durchmesser der Umlaufbahnen der Getrieberäder gleich sind, ist die Eingangsdrehzahl gleich der YAusgangsdrehzahl.

Wird jedoch in einer der beiden Richtungen, die durch die Pfeile gekennzeichnet sind, auf den Arm der Doppelgabel 22 eingewirkt, wird eine der Wellen 7 durch eine Seite hineingeschoben, während sie durch die andere Seite um den gleichen Betrag herausgezogen wird.

Genau in diesem Augenblick wird die Position des kegelförmigen Teils 8 der Welle 7 verändert und da die Flächen 32 einer jeden der Wellen 17 frei werden, insofern als der Belag 28 durch den Betätigungsarm des Hebels 34 abgehoben wird, der die Auswärtsbewegung des Rings 25 durch die Aktivierung der Gabeis 33 bewirkt, werden die Federn 30 zusammengedrückt, die Wellen 17 sind frei und ihre Positionen werden durch die Keile, die durch den kegelförmigen Teil 8 der Welle 7 gebildet werden, verändert, da die Träger 20

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der Gabel 19 durch diese Keile betätigt werden.

Das Kraftübertragungselement 39 wirkt immer auf das korrespondierende Getrieberad 18 und wenn sich ein zu hohes Drehmoment ergibt oder wenn kein gleichmäßiger weicher Betrieb gegeben ist, bevor ein Zug des Kraftübertragungselements erzeugt wird, werden die Kupplungen 24 gelöst und die Welle 17 dreht leer. Wenn ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis erreicht ist, wird der Hebelarm 34 freigegeben und die Federn 30 stellen den Druck wieder her, der auf die Flächen 32 einer jeden der Wellen 17 wirkt, und fixieren die Umlaufbahn für zentrifugale Verwendung.

Eine einfache Form, den Betrieb der Doppelgabel 22 zu realisieren, besteht in der Anwendung eines hydraulischen oder pneumatischen doppelt wirkenden Zylinders. Ein manuell betätigtes Element erfüllt diesen Zwecks ebenfalls. In einigen Fällen ist ein empfindliches Steuerelement erforderlich, das genau gesteuert werden kann, um den Betrieb weich und in genauer Synchronisation mit dem Arm des Hebels 34 zu bewirken, der über den Bremsbelag 28 auf die Flächen 32 der Wellen 17 wirkt.

Wie zum Ausdruck gebracht wurde, ist der Betrieb sehr einfach; er kann schnell durchgeführt werden, deshalb wird die kontinuierliche Veränderung der Geschwindigkeit mit absoluter Zuverlässigkeit ausgeführt, ohne Stöße oder Schritte, wobei die Spannung der Kraftübertragungselemente zwischen den beiden Planetensystemen konstant gehalten werden kann und eine einwandfreie Steuerung erreicht wird.

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Das System kann mit Hilfe elektronischer Bauelemente automatisiert werden, derart, daß die Anzahl der Umdrehungen pro Minute am Ausgang konstant ist, ohne daß auf die Maschine eingewirkt werden muß, so daß diese bei einer konstanten Drehzahl unter ihren besten Betriebsbedingungen laufen kann·

Claims

243112 8 « 6132417 Erfindungsanspruch

1· Vorrichtung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses, gekennzeichnet dadurch, daß die Kraftübertragung zwischen einer antreibenden Welle und einer angetriebenen Welle,durch zwei Planetensysteme bewirkt wird, daß jede der beiden Wellen· Getrieberäder aufweist, die sich konzentrisch zu der betreffenden Welle bewegen, daß ein Planetensystem mit dem anderen durch einfache oder zusammengesetzte konventionelle Kraftübertragungselemente verbunden ist, daß die Radien der beiden Planetensysteme gleichzeitig veränderbar sind, wobei die Summe beider Radien konstant bleibt, daß jede der beiden Wellen mit einem kegelförmigen Teil versehen ist, die sich in genau festgelegten Positionen befinden und die, als Keil wirkend, radiale Träger berühren, die in Bohrungen geführt werden, die in einer Buchse vorgesehen sind, die in gleichen Abständen von den Bohrungen auf ihrer äußeren Seite mit sich radial nach außen erstreckenden peripheren Scheiben versehen ist, die senkrecht zur Welle angeordnet sind, daß die Scheiben mit radialen Einschnitten versehen sind, in denen die Wellen geführt werden, auf denen die Getrieberäder befestigt sind, die sich bewegen, wenn sich die Welle mit dem kegelförmigen Teil und die Buchse gleichsinnig drehen, wobei sie durch Keile verbunden sind, daß die Wellen der Getrieberäder in Gabeln angeordnet sind, zwischen deren Armen radiale Träger vorgesehen sind, die sich entgegengesetzt durch die Bohrungen der Buchse nach innen erstrecken und den kegelförmigen Teil der Welle berühren, daß die erste Welle in entgegengesetzter

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Richtung in bezug auf die zweite Welle axial beweglich ist, wobei der Radius der Berührung der radialen Träger auf der einen Welle proportional zu dem Radius auf der anderen Welle verändert wird, derart, daß die Summe beidei Radien konstant bleibt,

2· Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die .Binden der Wellen der Getrieberäder sich entlang der Einschnitte bewegen, die in den peripheren Scheiben der Buchse vorgesehen sind, und die Angriffspunkte für die Übertragung der Bewegung bilden, daß die Position der Wellen durch die Stellung des kegelförmigen Teiles der Welle in bezug auf die radialen Träger bestimmt wird, daß die Stellung des kegelförmigen Teiles der Welle ihrerseits durch eine Doppelgabel bestimmt ist, die um ihren Mittelpunkt schwingt und die konventionell angetrieben ist und daß jedes der Getrieberäder und die Welle desselben mit einer einstellbaren Kupplung versehen ist, die ein Begrenzungselement für das zu übertragende Drehmoment bildet·

3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Buchse von einem Ring umgeben ist, der auf einem zylindrischen Teil auf der äußeren Oberfläche der Buchse vorgesehen und gleitfähig angeordnet ist, wobei der Ring eine Scheibe beinhaltet, die einen Bremsbelag aufweist, der mit Löchern versehen ist, durch die Bolzen hindurchgehen, die an der einen der peripheren Scheiben der Buchse fest angeordnet sind und die mit Hilfe einer einstellbaren Druckfeder auf Flächen drücken, die von den Wellen der Getrieberäder hervorstehen und dieselben blockieren

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und freigeben, daß die Ringe der beiden Buchsen durch eine Doppelgabel gesteuert werden, die mit konventionellen Mitteln angetrieben wird und auf eine Seitenfläche des Ringes wirkt, die an jedem Ring an der der Scheibe entgegengesetzten Seite radial hervorragt.

- Hierzu 3 Seiten Zeichnungen -