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Getriebe zur stufenlosen Drehzahlregelung Die Erfindung bezieht sich
auf während des Laufes und im Stillstand stufenlos regelbare Getriebe, bei denen
über Schwingbewegungen ausführende Teile die gewünschte regelmäßig untersetzte Drehzahl
eines Abtriebsorgans erzeugt wird.
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Bekannte Getriebe dieser Art arbeiten so, daß von einer motorisch
angetriebenen Antriebswelle die rotierende Antriebsbewegung mit Hilfe von Schalt
werksgetrieben zunächst in Schwingbewegungen und anschließend über kraftschlüssige
Mittel wieder in eine Abtriebsdrehbewegung umgewandelt und so der Abtriebswelle
zugleitet wird. Bei dieser Umwandlung der Antriebsdrehbewegung in Schwingbewegungen
bedienen sich diese Betriebe zur Veränderung der Größe des Hubes der Schaltwerke
in der Regel einer Exzenterverstelleinrichtung mit wegen der dabei auftretenden
Unwuchterscheinungen entgegengesetzt zum Exzenter verstellbarem Gewichtsausgleich.
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Es liegt auf der Hand, daß derartige Getriebe nicht nur eine erhebliche
Baugröße erfordern, sondern wegen der Vielzahl antriebsseitig notwendiger, meist
rotierender Übertragungselemente, wie z. B. Zahnräder, Kurbelwellen, Plangewindescheiben,
Kulissenschieber- und Schneckengetriebe, antriebs- und abtriebsseitig in ihren oberen
Drehzahlbereichen begrenzt, darüber hinaus aufwendig und teuer und auch hinsichtlich
ihres Wirkungsgrades und ihrer Lebensdauer begrenzt sind.
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Es sind auch Wechselgetriebe bekannt, bei denen die Kraftübertragung
in den Schaltwerken durch hin-und hergehende Kolben erfolgt, die mit Druckflüssigkeit
arbeiten. Bei einem solchen bekannten Getriebe rollen Schwingbewegungen ausführende
Teile, von Schaltwerken in einer von der Antriebswelle drehend angetriebenen Nockenscheibe
ab. Die Schwingbewegungen ausführenden Teile dienen hierbei aber nicht der kraftschlüssigen
Übertragung der Antriebsdrehbewegung, sondern der Veränderung der Größe von Bremskräften
in Zylindern, mit deren Hilfe die Antriebskraftübertragung stattfindet. Auch bei
diesen Getrieben wird die Abtriebsdrehbewegung durch antriebsseitig erforderliche
Antriebseinrichtungen erreicht, die mit rotierenden Exzenterverstelleinrichtungen
ausgerüstet sind.
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Lediglich bei einem Schrittschaltwerk ist es bekannt, die Kraftübertragung
an eine Abtriebswelle ohne drehendes Antriebsteil zu bewerkstelligen.
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Die Erfindung soll die geschilderten Nachteile vermeiden. Sie stellt
sich die Aufgabe, ein stufenlos regelbares Getriebe zu schaffen, bei dem nur noch
die Schwingbewegungen in eine Abtriebsdrehbewegung umgewandelt zu werden brauchen.
Antriebsseitig aufwendige Antriebsorgane und rotierende Exzenterverstelleinrichtungen
sollen dabei eingespart werden, um auf diese Weise mit erheblich weniger Übertragungselementen
zu einer einfacheren, billigeren und damit auch weniger störanfälligeren, bei gleichzeitig
rauen- und gewichtssparender Bauweise zu gelangen.
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Gemäß der Erfindung wird daher ein Getriebe zur stufenlosen Drehzahlregelung
vorgeschlagen, bei dem ohne ein sich drehendes Antriebsteil Schwingbewegungen ausführende
Teile direkt oder indirekt an einem Umkehrantrieb angreifen. Die Bewegungen des
Umkehrantriebes können hierbei sowohl geradlinig, kreisförmig als auch bogenförmig
sein.
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Eine derartige Getriebeausbildung hat den besonderen Vorteil, daß
ein Antriebsmotor, eine Antriebswelle und eine gewöhnlich senkrecht zur Antriebsachse
verstellbare rotierende ExzenterverstelleiArichtung mit notwendig dazu gehöriger
Gewichtsausgleichvorrichtung nicht mehr erforderlich sind und fortfallen können.
Es liegt auf der Hand, daß sich dadurch sowohl die Getriebebaugröße um etwa die
Hälfte gegenüber bekannten vergleichbaren Getrieben als auch das Gewicht vermindert.
Gerade diese Faktoren sind in neuerer Zeit von ausschlaggebender Bedeutung bei der
Beurteilung der Einsatzmöglichkeiten von Getrieben, z. B. in der Luft- und Raumfahrttechnik,
geworden. Durch den Wegfall der genannten antriebsseitigen Baugruppen und der damit
verbundenen Einsparung einer erheblichen Anzahl Bauteile sind neben einer Senkung
der Herstellkosten die Verschleißfestigkeit und Lebensdauer bei diesem Getriebe
wesentlich erhöht und ein geräuscharmer Lauf erzielt worden.
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Der erfindungsgemäße Umkehrantrieb des Getriebes kann elektromechanisch
erfolgen, z. B. mit Hilfe eines zur Erzeugung der Umkehrbewegungen dienenden magnetischen
Kraftfeldes, wobei die Schwingbewegungen ausführenden Teile selbst als
Umkehrmotor
ausgebildet und geschaltet oder von Hubmagneten angetrieben sind. Die Ausbildung
der Schwingbewegungen ausführenden Teile selbst als Umkehrmotor bietet den Vorteil,
daß alle wesentlichen Bauteile eines vergleichbaren bekannten Elektroantriebsmotors
mit Ausnahme seines Läufers, welcher durch Schwingbewegungen ausführende Teile ersetzt
worden ist, das erfindungsgemäße Getriebe samt seinem Antrieb einschließen. Ein
zusätzlicher Antrieb in Form eines herkömmlich in der Regel angeflanschten Elektromotors
wird somit nicht mehr benötigt. An dessen Stelle ist das sich gewissermaßen selbst
antreibende Getriebe getreten. Die Verwendung von Hubmagneten als Umkehrantriebe
eignet sich in vorteilhafter Weise für Getriebe zur Erzeugung geringerer Leistung.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes kann die Kraftübertragung
von den als Umkehrmotor ausgebildeten Schwingbewegungen ausführenden Teilen auf
das Abtriebsorgan durch elektromagnetischen Kraftschluß erfolgen. Dabei kann auch
jedes Schwingbewegungen ausführende Teil als frei bewegliches Glied einer elektromagnetischen
Kupplung wirken, das mit seinem korrespondierenden, fest mit dem Abtriebsorgan verbundenen
Kupplungsglied in Wirkverbindung steht. Der Impuls für die Einleitung der den Arbeitshub
darstellenden Schwingbewegung des frei beweglichen Kupplungsgliedes kommt hierbei
von einem Impulsgeber, der gleichzeitig mit diesem Impuls auch den Impuls für das
Ineingriffbringen des frei beweglichen Kupplungsgliedes mit dem fest auf dem Antriebsorgan
angeordneten Kupplungsglied auslöst, und umgekehrt, welcher den Impuls für das Lösen
der Kupplung gleichzeitig mit dem Impuls für die Einleitung des Rückhubes gibt.
Diese Ausbildung bietet gegenüber mit mechanischem Kraftschluß arbeitenden Getrieben
Vorteile beim Einsatz des Getriebes in programmgesteuerten Anlagen, weil sich die
Möglichkeit anbietet, erforderliche Drehzahländerungen, z. B. bei Vorschubgeschwindigkeitsänderung
des Werkzeuges in Abhängigkeit von der Oberflächengestalt des Werkstückes, vorher
zu programmieren und über Impulsgeber direkt am Getriebe auszulösen.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Umkehrantrieb auch
mit Hilfe druckflüssigkeitsoder,pneumatisch betätigter Mittel erfolgen. Dadurch
läßt sich das Getriebe auch dort vorteilhaft einsetzen, wo überwiegend pneumatische
Antriebsarten vorherrschen. Pneumatischer Antrieb bietet außerdem den weiteren Vorteil,
daß das Getriebe abtriebsseitig ein sehr hohes Drehmoment im Vergleich zu anderen
pneumatisch angetriebenen Kraftmaschinen, z. B. Luftturbinenantrieben, abgeben kann.
Neben diesen Antriebsarten kann aber der Umkehrantrieb auch durch Explosion und/oder
Verbrennung gasförmiger Medien, insbesondere ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, erfolgen.
Dadurch ist eine vorteilhafte Anwendung des Getriebes zum Antrieb von Maschinen
gewährleistet, deren Einsatz vorwiegend in Gebieten ohne elektrische Energieversorgung
geplant ist.
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Die stufenlose Drehzahländerung bei dem erfindungsgemäßen Getriebe,
das mit direkt an den Schwingbewegungen ausführenden Teilen angreifenden Umkehrantrieben
ausgerüstet ist, erfolgt dadurch, i daß die Schwingbewegungen der Umkehrantriebe
wahlweise in Größe oder Geschwindigkeit oder Größe und Geschwindigkeit veränderbar
sind, hingegen bei einer Getriebeausführung mit indirekt an den Schwingbewegungen
ausführenden Teilen angreifenden Umkehrantrieben dadurch, daß zwischen den einzelnen
Umkehrantrieben und den Schwingbewegungen ausführenden Teilen eine mechanische Verstellvorrichtung
zur stufenlosen Verstellung der Unter- oder Übersetzung zwischen Umkehrantrieb und
Arbeitshub der Schwingbewegungen ausführenden Teile vorgesehen ist. Bei einer vorteilhaften
Ausbildung der Verstellvorrichtung ist jedes Schwingbewegungen ausführende Teil
über ein Gestänge mit einem radial zur Abtriebsachse in einer Nut einer auf der
Abtriebswelle frei drehbeweglich gelagerten Schwinge hin- und herbeweglich geführten
Schiebeglied gelenkig verbunden. Jede Schwinge ist dabei unmittelbar oder mittelbar
als Teil des Umkehrantriebes schwingend angetrieben, und das in ihrer Nut geführte
Schiebeglied trägt eine Doppelrolle, die in einer Kurve eines koaxial zur Abtriebswelle
angeordneten und von außen über ein Schneckengetriebe antreibbaren Kurvenkörpers
geführt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Kurvenkörper, wenn das Getriebe
läuft und nicht geschaltet wird, stets stillsteht, also nicht rotiert, was einen
Gewichtsausgleich unnötig macht und dadurch die Aufgabe der Erfindung lösen hilft.
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Die Erfindung ist an Hand mehrerer beispielsweiser Ausführungsformen
in der Zeichnung dargestellt und anschließend näher beschrieben. Es zeigt F i g.
1 einen Längsschnitt durch ein Getriebe mit als Umkehrmotor ausgebildeten Schwingbewegungen
ausführenden Teilen -und Schaltschema, F i g. 2 ein Getriebe mit durch Hubmagnete
angetriebenen, Schwingbewegungen" ausführenden Teilen im Längsschnitt, F i g. 3
einen Querschnitt längs der Linie Ii-II in Fig.2, F i g. 4 einen Querschnitt durch
ein Getriebe mit durch Hubmagnete angetriebenen, Schwingbewegungen ausführenden
Teilen in teilweise schematischer Darstellung, F i g. 5 ein Getriebe mit durch Explosionsmotor
angetriebenen, Schwingbewegungen ausführenden Teilen im Querschnitt und in teilweise
schematischer Darstellung, F i g. 6 einen Querschnitt durch ein Getriebe mit hydraulisch
oder pneumatisch angetriebenen, Schwingbewegungen ausführenden Teile im Querschnitt
und in teilweise schematischer Darstellung, F i g. 7 ein Getriebe mit als Umkehrmotor
ausgebildeten, Schwingbewegungen ausführenden Teilen und mit mechanischer Verstelleinrichtung
im Längsschnitt und F i g. 8 das Getriebe mit Verstelleinrichtung in Nullstellung
im Schnitt nach linie VIII-VIII in Fig.7, F i g. 9 die Verstelleinrichtung in Arbeitsstellung.
In F i g. 1 ist ein in sich selbst angetriebenes Getriebe dargestellt. Das Getriebegehäuse
besteht hierbei aus einem hohlzylindrischen Gehäuseteil 1, dessen Stirnseiten beidseitig
durch angeschraubte flanschförmige Lagerschilde 2 und 3 abgeschlossen sind. Die
Lagerschilde dienen zur Lagerung einer Abtriebswelle 4 mit Hilfe der Kugellager
5, 6. Das Axialspiel der Welle ist mittels an die Lagerschilde anschraubbarer Scheiben
7 und 8 justiert. Auf der Abtriebswelle sind hintereinander zwei schwingende und
kraftübertragende Systeme angeordnet. Jedes System besteht
aus
einer auf der Abtriebswelle frei drehbeweglich gelagerten flanschförmigen Scheibe
9, 9', die an ihrem Außenumfang funktionell als Rotor oder Läufer eines Elektromotors
ausgebildet ist. Jeder Rotorwicklung 10, 10' steht eine am Innenumfang des Gehäuseteiles
1 angeordnete Ständerwicklung 11, 11' gegenüber. Die Ständerwicklungen sind an getrennte
Normalstromkreise 12,12' von 220 bis 380 Volt angeschlossen und werden über in den
Stromkreisen liegende, von einem Impulsgeber 13 umkehrbar geschaltete Schütze 14,14'
umgepolt. Um kraftübertragend wirken zu können, besitzt dieses System eine elektromagnetische
Kupplung, deren kraftübertragendes, fest auf der Abtriebswelle sitzendes Teil 15,15'
über bei 16,16' angedeutete Lamellen mit der Antriebsscheibe 9, 9' in Wirkverbindung
steht. Die Pole 17,17' des Primärteiles der elektromagnetischen Kupplung sind über
am Außenumfang des Teiles 15, 15' angeordnete Schleifkontaktpaare 18, 18' mit getrennten,
vom Impulsgeber über einen Transformator 19 und Gleichrichter 20, 20' ausgehenden
Schwach-Gleichstromkreisen 21, 21' von 24 Volt verbunden, die wiederum vom Impulsgeber
über Schaltschütze 22, 22' abwechselnd erregt werden. An Stelle von Schleifkontaktpaaren
können auch Transistoren verwendet werden.
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Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende: Der Impulsgeber ist
so ausgelegt, daß jeweils die beiden ein System schaltenden Schütze 14 und 22 und
die das andere System schaltenden Schütze 14' und 22' zu gleicher Zeit, jedoch im
Verhältnis der beiden Systeme untereinander zu unterschiedlichen Zeiten, aber gleichen
oder nahezu gleichen Zeitintervallen geschaltet werden, und zwar mit wechselnder
Polarität. Das bedeutet, wenn sich z. B. Schütz 14 in Kontakttaktstellung befinden,
müssen das Schütz 14' in Kontaktstellung befindetn, müssen das Schütz 14' in Kontaktstellung
d, e, f und Schütz 22' geöffnet sein (vgl. F i g. 1), vorausgesetzt, daß
gleiche Schaltstellungen der Schütze 14 und 14' gleiche Drehrichtung der Systeme
bedeuten. Es sei angenommen, daß in dieser Schaltstellung das System 9,15 eine halbe
Umdrehung, also 180°, beschreibt; so stellt diese Umdrehung den Arbeitshub dar,
bei dem also die Antriebsdrehbewegung der Scheibe 9 über die elektromagnetische
Kupplung auf die Abtriebsscheibe 15, somit auf die Abtriebswelle 4, übertragen wird.
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In der gleichen Zeit führt die Scheibe 9' bei geöffneter Kupplung
ebenfalls eine halbe Umdrehung, allerdings in umgekehrter Drehrichtung aus, so daß
keine Kraftübertragung zwischen Antriebsscheibe 9' und Abtriebswelle 4 stattfinden
kann. Anschließend vollzieht sich der gleiche Vorgang in umgekehrter Weise, d. h.,
während der Impulsgeber durch einen Impuls gleichzeitig das Schütz 14' auf die Kontakte
d, e, f umschaltet und die Kontakte des Schützes 21' schließt, bewirkt zu
gleicher Zeit ein anderer Impuls eine Umschaltung des Schützes 14 in Kontaktstellung
d, e, f und ein Öffnen der Kontakte des Schützes 22. Das hat zur Folge, daß
nunmehr das System 9',15' den Arbeitshub und das System 9, 15 den Rück- oder Leerlaufhub
ausführt.
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In der Regel wird ein derartiges Getriebe mit drei hintereinander
auf der Abtriebswelle angeordneten schwingenden und kraftübertragenden Systemen
aus- t gerüstet sein. Die Zeichnung beschränkt sich der Einfachheit halber auf zwei
Systeme, mit denen das Getriebe gleichwohl funktionsfähig ist. Lediglich die Schaltzeiten
bei einem Getriebe mit nur zwei Systemen sind in Wirklichkeit nicht, wie oben beschrieben,
genau gleich, also halbe Umdrehung Arbeitshub gleich halbe Umdrehung Rückhub, sondern
um ein Zeitintervall versetzt, damit nicht Anfang des Arbeitshubes und Ende des
Rückhubes zusammenfallen, also Stillstand eintritt. Somit ist der Drehwinkel des
Arbeitshubes stets einen Bruchteil größer als der des Rückhubes.
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In F i g. 2 und 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des
Getriebes dargestellt, bei dem im Gegensatz zur Ausführung nach F i g. 1 jeder Umkehrantrieb
für die Schwingbewegungen ausführenden Teile nicht als Umkehrmotor, sondern als
Hubmagnet ausgebildet ist und bei dem an Stelle von elektromagnetischen Kupplungen
Freilaufkupplungen als kraftübertragende Organe vorgesehen sind. Auf einer in das
Getriebegehäuse 23 beidseitig abschließenden Lagerschilden 24, 25 drehbar bei 26,
27 kugelgelagerten Abtriebswelle 28 können drei schwingende und kraftübertragende
Systeme nebeneinander angeordnet sein. Jedes System besteht aus einem Doppelhubmagnet
mit am Innenumfang des Getriebegehäuses isoliert angebrachten Magnetwicklungen 29,
30; 29', 30'; 29", 30" und einem den Kern darstellenden schwingenden Teil 31, 31',
31", welches gleichzeitig als äußeres Hauptteil einer Freilaufkupplung über Freilaufrollen
32 auf dem als inneres Hauptteil ausgebildeten Teil 33 der Abtriebswelle
schwingbeweglich gelagert ist. Ein den Kern und das äußere Hauptteil jedes schwingenden
Teiles 31 miteinander verbindender Steg 34 ist nur bei den beiden äußeren, auf der
Abtriebswelle sitzenden Teilen 31', 31" (also 34', 34") etwas abgekröpft derart,
daß die Spulenkerne der Teile 31', 31" in einer Ebene mit dem Spulenkern des Teiles
31 liegen. Die Abtriebswelle ist gegen Axialspiel durch zwei an die Lagerschilde
angeschraubte Scheiben 35, 36 gesichert.
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Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende: Die einzelnen Hubmagnete
werden wiederum in ähnlicher Weise wie bei der Getriebeausführung nach F i g. 1
von einem Impulsgeber nacheinander wechselseitig erregt, so daß ständig eine Hin-
und Herbewegung der schwingbeweglichen Teile 31, 31', 31" erfolgt. Reihenfolge und
Zeitabstände der Erregung der Hubmagnete sind so gewählt, daß zu gleicher Zeit immer
mindestens ein schwingendes Teil, z. B. 31, den Arbeitshub ausführt, während das
vor ihm liegende andere Teil, z. B. 31", gerade den Rückhub vollzieht und das hinter
ihm liegende Teil 31' gerade den Arbeitshub vollendet. Auf diese Weise ist
eine gleichförmige Drehbewegung der Abtriebswelle gewährleistet.
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Das in F i g. 4 gezeigte Getriebe entspricht im Prinzip dem vorher
beschriebenen der F i g. 2 und 3, lediglich mit dem Unterschied, daß an Stelle von
bogenförmig im Getriebegehäuse angeordneten wechselseitig erregten Doppelhubmagneten
einfache Hubmagnete verwendet sind.
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In einem hohlzylindrischen Getriebegehäuse 37 sind wiederum drei -
es können auch zwei oder mehr als drei sein - schwingende, als äußere Hauptteile
von Freilaufkupplungen wirkende Teile 38, 38', 38" nebeneinander auf einer als inneres
Hauptteil dieser Freiläufe wirkenden Abtriebswelle 39 schwingbeweglich über Freilaufrollen
40 gelagert. Jedes schwingende Teil erhält seine hin- und hergehende
Schwingbewegung
von einem den Umkehrantrieb darstellenden Hubmagnet, dessen Kern 41, 41', 41"
-zu diesem Zweck gelenkig mit dem Schwingteil verbunden und dessen die Magnetwicklung
tragendes Teil 42, 42', 42" am Innenumfang des Gehäuses 37 angelenkt
ist. Da die Hubmagnete in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, sind die Arme
der schwingenden Teile 38' und 38", an die die Kerne der Hubmagnete
angelenkt sind, entsprechend gekröpft. Alle Hubmagnete werden wiederum von einem
nicht dargestellten Impulsgeber im gleichen Zeitintervall nacheinander erregt, so
daß eine fortlaufende, gleichmäßige Antriebsdrehbewegung der Abtriebswelle erreicht
wird. Den Rückhub jedes Magnetes und damit die Leerlauf-Rückbewegung jedes schwingenden
Teiles bewirkt eine Feder 43, 43', 43". Die Reihenfolge der Bewegungen der
Schwingteile ist analog derjenigen in F i g. 2 und 3, d. h., mindestens ein Schwingteil
wirkt ständig kraftübertragend, führt also den Arbeitshub aus, während die anderen
Schwingteile sich ständig zum Teil in Arbeitshubstellung oder Leerlaufhubstellung
befinden.
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Das Getriebe nach F i g. 5 stellt eine Weiterentwicklung des in F
i g. 4 gezeigten dar und verwendet an Stelle von Hubmagneten für den Umkehrantrieb
der schwingenden Teile Kolbengetriebe, die durch ein Kraftstoff-Luft-Gemisch angetrieben
werden wie bei einem Explosionsmotor. Das Getriebe verwendet wieder drei auf einer
Abtriebswelle 44 nebeneinander drehbeweglich gelagerte Schwing- und Kraftübertragungssysteme.
Jedes dieser Systeme besteht aus einem das äußere Hauptteil einer Freilaufkupplung
darstellenden, über Kraftübertragungsrollen 45 schwingend auf der als inneres
Freilaufhauptteil ausgebildeten Abtriebswelle gelagerten Teil 46, 46', 46",
welches ein Auge besitzt, an das der Umkehrantrieb angreift. Die Augen der Schwingteile
46' und 46" sind wiederum entsprechend gekröpft, weil die Umkehrantriebe
in einer gemeinsamen Ebene liegen, die Schwingteile jedoch nebeneinander, also in
getrennten Ebenen angeordnet sind. Jeder Umkehrantrieb besteht aus einem in das
hohlzylindrische Getriebegehäuse eingearbeiteten Zylinder 47, 48; 47', 48';
47",
48" mit darin durch Explosion eines Kraftstoffgemisches hin- und herbewegbaren
Kolben 49,50; 49', 50'; 49", 50". Die Kolben 50, 50' und
50" bewirken hierbei den Arbeitshub und die Kolben 49,
49' und
49" den Rückhub, mit dem sie nach jedem Arbeitshub das schwingende Teil in
seine Anfangs-oder Nullstellung zurückbringen. Hierbei können die Rückhübe der Kolben
49, 49', 49" zur Erzielung weiterer Arbeitshübe herangezogen werden, etwa
derart, daß sie über die Richtung der Rückhübe umkehrende Zwischenglieder auf weitere
auf der Abtriebswelle angeordnete, als äußere Hauptteile von Freilaufkupplungen
wirkende Schwingteile einwirken. Ausschließliche Leerhübe sind dadurch vermieden.
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Die Art der Schaltung, bei der wieder von einem Impulsgeber der Impuls
zur Auslösung eines Zündstromes für die bei 51 angedeuteten Zündkerzen abgegeben
wird, ist analog der in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen. Die Impulse
werden so ausgelöst, daß stets mindestens ein Arbeitskolben noch wirkt, während
die anderen beiden Kolben wiederum teilweise den Arbeits- und Rückhub ausführen,
was im ständigen Rhythmus wechselt.
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F i g. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem an Stelle
von Hubmagneten oder Explosionskolben als Umkehrantriebe hydraulisch oder pneumatisch
betätigte Kolbengetriebe vorgesehen sind, deren Kolben in beiden Richtungen bewegbar
sind. Jedes Kolbengetriebe kann somit einen Arbeits- und Rückhub ausführen.
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Mit 52 ist wieder ein Getriebegehäuse bezeichnet, 53 stellt die als
inneres Freilaufteil wirkende Abtriebswelle dar, und mit 54, 54' und
54" sind die einzelnen mit ihren Zylindern am Getriebegehäuse und mit ihren
freien Kolbenenden an je einem auf der Abtriebswelle nebeneinander drehbeweglich
gelagerten schwingenden Teil 55, 55', 55" angelenkten Umkehrantriebe
bezeichnet. Die Arme 55' und 55"
der Schwingteile sind, wie unter F
i g. 4 und ausgeführt, wieder entsprechend gekröpft. Sämtliche Druck- und Rückleitungen
für die Kolbengetriebe sind der übersichtlicheren Darstellung halber weggelassen.-Der
in gleicher Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erfolgende abwechselnde
Einsatz der Kolbengetriebe wird in nicht dargestellter Weise wiederum von einem
Impulsgeber gesteuert, der über elektrohydraulische oder -pneumatische Steuerventile
die flüssigen oder gasförmigen Druckmedien auf die jeweiligen Kolbengetriebe verteilt.
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In den F i g. 7, 8 und 9 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein
Getriebe dargestellt, bei dem die Umkehrantriebe an den Schwingbewegungen ausführenden
Teilen indirekt über mechanische Verstellglieder angreifen. Ein Gehäuse 56 ist seitlich
von zwei Lagerschilden 57 und 58 abgeschlossen, die mittels Kugellager
59 und 60 zur Lagerung einer Abtriebswelle 61 dienen. Das Getriebe
weist vier auf der Abtriebswelle schwingbeweglich nebeneinander gelagerte Schwing-
und Kraftübertragungssysteme auf, die als Umkehrmotore ausgebildet sind, ähnlich
wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1, lediglich unter Verwendung von Freilaufkupplungen
als Kraftübertragungsglieder an Stelle von elektromagnetischen Kupplungen. Die Beschreibung
beschränkt sich auf die beiden in der Zeichnung links auf der Abtriebswelle angeordneten
Systeme. Die beiden anderen Systeme wirken entsprechend. Jedes System besteht aus
einer auf der Abtriebswelle frei drehbeweglich gelagerten Schwinge 62, 62',
die funktionell als Rotor ausgebildet und von einer gegenüberliegend am Gehäuseinnenumfang
isoliert angeordneten Ständerwieklung 63, 63' umkehrend angetrieben wird. Jede Schwinge
besitzt eine Längsnut 64 bzw. 64'
(F i g. 8 und 9), in der ein Kulissenschieber
65 hin-und herbeweglieh geführt ist, welcher eine in einer Nut 66 bzw. 66'
einer Kurvenscheibe 67 sich abrollende Kurvenrolle 68, 68' und einen angelenkten
Hebel 69, 69' trägt. Das andere Ende des Hebels ist an ein äußeres Hauptteil
70, 70' einer Freilaufkupplung angelenkt, deren inneres Hauptteil die Abtriebswelle
selbst darstellt. Die Kurvenscheibe ist drehbar und mit ihrem Umfang am Innenumfang
des Getriebegehäuses geführt.
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Die Kurven des Kurvenkörpers sind untereinander deckungsgleich und
verlaufen, bezogen auf den in ihrer Ebene liegenden Achsmittelpunkt, zu Beginn in
einem der Länge des Leerlauf- oder Arbeitshubes entsprechenden Schwingbereich koaxial
und in Fortsetzung ihres Verlaufs in einer den Rollenabstand vom Achsmittelpunkt
stufenlos verändernden Weise.
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Ein dem Verstellbereich der Kurvenscheibe entsprechender Abschnitt
ihres Umfanges ist mit einer
Schneckenradverzahnung 71 versehen,
mit der eine von außen am Gehäuse bei 72, 73 gelagerte Schnecke 74 im Eingriff steht.
Über diese ist die Kurvenscheibe mittels Handrad 75 drehbar und somit die Stellung
des Kulissenschiebers in seiner Nut 65 und dadurch der Arbeitshub veränderbar. Die
Kurvenrolle ist zur Vermeidung von Verklemmungen als Doppelrolle ausgebildet und
die Kurve derart, daß sie von einer Rollenhälfte beim Arbeitshub und von der anderen
Rollenhälfte beim Rückhub der Schwinge berührt wird.
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Die Wirkungsweise dieser Getriebeausführung ist folgende: Die Schwingteile
der vier Schwing- und Kraftübertragungssysteme werden durch das Zusammenwirken ihrer
Rotorwicklungen mit den Ständerwicklungen von einem nicht dargestellten Impulsgeber
in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 im gleichen Rhythmus
nacheinander schwingend angetrieben. Reihenfolge und Zeitabstände der Impulse für
die Erregung der Ständer-und Rotorwicklungen der einzelnen Schwingsysteme sind hierbei
so gewählt, daß stets mindestens eine, besser jedoch zwei, z. B. die in Figur diagonal
gegenüberliegenden Schwingen 62, 62', den Arbeitshub ausführen und die anderen beiden
Schwingen den Rückhub, wobei die Intervalle so gesetzt sind, daß zur Vermeidung
von ungleichförmiger Abtriebsdrehbewegung oder gar Stillstand der Abtriebswelle
Anfang und Ende der jeweiligen Hübe zeitlich nicht zusammenfallen.