DE3322243A1 - Infinitely variable gearing with speed/torque control - Google Patents

Abstract

The purpose of the gearing is infinitely variable torque matching for machines and vehicles. The construction and functioning of the gearing can be seen from Figure 5, in which the gearing is shown together with the driving engine, the controller and the output. The fundamental principle of the variable-speed gearing differs from that of the differential, the epicyclic and the sun wheel gearing. The last-mentioned gearings have a gearing input and two gearing outputs of equal priority in terms of power whereas, in the variable-speed gearing, only one of the two gearing outputs can transmit the full power. Only a small part of the input power can be taken off at the second gearing output, full compensation of the input speed being possible, however. In accordance with this function, speed/torque control at the first gearing output of the variable-speed gearing is possible with the aid of the controller. By virute of the large control range from zero up to a speed ratio of 1:1, the variable-speed gearing additionally has the function of a starting clutch. The major advantage of the variable-speed gearing consists in that it can adapt automatically to the required torque and the driving machine thus always operates in the most favourable speed range. The energy saving compared to the hitherto known gearings is likely to be considerable and the manufacturing costs correspond approximately to those for a four-speed gearbox with a clutch.

Description

Anmelder: Heinrich" Ii l:a f:f ::·..Applicant: Heinrich "Ii l: a f: f :: · ..

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Stufenlos regelbares Getriebe mit Drehzahl-Drehmomentregelung. Zusatzanmeldung zur Patentschrift D E 3204 15a C 1Infinitely variable transmission with speed-torque control. Additional application for patent specification D E 3204 15a C 1

Die ..Erfindung betrifft ein Getriebe, das eine stufenlose Drehzahl Drehmqmentregelung ermöglicht.The .. Invention relates to a transmission that has a continuously variable speed torque control enables.

Der Zweck des Getrin-b'!::, it>t darin begründet, eine stufenlose Drehmoment-The purpose of the Getrin-b '! ::, it> t is based on providing a stepless torque

anpassung für die Massenbeschleunigung bei Hebezeugen, Maschinen und Fahrzeugen zu erzeugen.adjustment for the mass acceleration in hoists, machines and Vehicles to generate.

Bisher wird dieses Problern nur unzureichend mib Hilfe von Stufengetrieben, Keilriemengetrieben oder auch mit Hydraulikgetrieben nur unzulänglich bewältigt. Auch Versuche,'mittels zusammengeschalteter Differential-, Sonnenrad- und Umlaufgetriebe Drehzahl und Drehmoment zu regeln, sind bisher ergebnislos geblieben. Mittels der vorgenannten Getriebe kann nur eine Drehzahlregelung erfolgen, die mit einer entsprechend großen Verlustleistung verbunden ist.So far, this problem has only been inadequate with the help of step gears, V-belt drives or hydraulic drives only inadequately managed. Also attempts' by means of interconnected differential, Sun gear and epicyclic gear to regulate speed and torque are so far remained inconclusive. The aforementioned gear can only be used to regulate the speed with a correspondingly large power loss connected is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe herzustellen, welches eine verlustarme Drehzahl- Drehmomentregelung mit Hilfe eines Reglers ermöglicht.The invention is based on the object of producing a transmission which enables a low-loss speed-torque control with the help of a controller.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung eines Getriebes gelöst,""welches eine Getriebeeingang, .einen Getriebeausgang und einen Nebenschluß als Abgriff für den.'.Regler hat".This object is achieved by the invention of a transmission "" which one Gear input,. A gear output and a shunt as a tap for the. '. controller has ".

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß das Getriebe eine gute Anpassung zwischen dem Antriebsmotor und den verschiedensten Maschinen herstellen kann. Mit Hilfe eines Reglers kann eine verlustarme Drehzahl - DrehmomentregRlung von Null bis zum Ubertragunsverhältnis 1 : erzielt werden, wobei der Regler zugleich die Funktion einer Anfahrkupplung übernehmen kann.The advantage achieved by the invention is that the transmission can produce a good match between the drive motor and various machines. With the help of a controller, a low-loss Speed - torque control from zero to transmission ratio 1: can be achieved, the controller at the same time the function of a starting clutch can take over.

Beschreibung der physikalischen" Grundlage des RngBlgetriebes.Description of the physical "basis of the RngBlgetriebes.

Damit die Funktion des Regelgetriebes verständlich wird, muß die Funktion der bisher bekannten Getriebe zum Vergleich erwähnt werden. Alle bekannten Getriebe beruhen auf dem Gesetz* Eingangsmoment plus Gegenmoment minus Stützmoment ist gleich Null, damit ein Momentengleichgewicht vorhanden ist. ( System Balkenwaage ) Für das Regelgetriebe ist diese sonst allgemein gültige Formel nicht anwendbar. Bei-.dem System des Regelgetriebes wird das Gegenmonient durch eine Gegendrehbewegung ganz oder je nach der Konstruktion teilweise erzeugt.In order for the function of the control gear to be understood, the function the previously known transmissions are mentioned for comparison. All known gears are based on the law * input torque plus Counter torque minus supporting torque is equal to zero, thus a moment equilibrium is available. (System beam balance) This otherwise generally applicable formula cannot be used for the variable speed gearbox. In the case of the system of the variable speed gearbox, the countermonient is provided by a Counter-rotation movement wholly or partially generated depending on the construction.

Auf den Zeichnungen Blatt I sind drei Versuchsordnungen dargestellt, die zur Erläuterung der Funktion des Getriebes dienen sollen.On the drawings on sheet I three test orders are shown, the should serve to explain the function of the transmission.

Die auf dem Blatt I dargestellten Figuren 1, 2 und 3 unterscheiden sich nur durch die unterschiedliche Größe der Seiltrommel (a). Die Grundplatte (i) stützt die Zahnstange (2), welche oben einen waagerechten Träger (3) mit zwei daran drehbar gelagerten Umlenkrollen (4) und (5) hat. Über die Umlenkrollen (4) und (5) ist ein Seil (12) gelegt, woran an einem Ende das Zahnrad (7), mit der daran befestigten Seiltrommel (a), mittels einer drehbaren Lagerung hängt, wobei das Zahnrad (7) im Eingriff mit der Zahnstange (2) ist. Am anderen Ende des Seils (12) ist ein Gewicht (ö) befestigt, welches so bemessen ist, daß es das Gewicht des Zahnrads (7), der Seiltrommel (θ) mit dem aufgespulten Seil (11)| ausgleicht. Diese Vorrichtung dient ausschließlich als Gewichtsausgleich für das Zahnrad (7) und der Seiltrommel (θ), so daß sie für die folgenden Versuche als gewichtslos zu betrachten sind. Figures 1, 2 and 3 shown on sheet I differ only in the different size of the cable drum (a). The base plate (i) supports the rack (2), which has a horizontal support (3) at the top with two deflection rollers (4) and (5) rotatably mounted on it. A rope (12) is laid over the pulleys (4) and (5), from which the gearwheel (7), with the attached cable drum (a), hangs at one end by means of a rotatable bearing, the gearwheel (7) in the Engagement with the rack (2). At the other end of the rope (12) a weight (ö) is attached, which is dimensioned so that it the weight of the gear (7), the rope drum (θ) with the coiled rope (11) | compensates. This device serves exclusively as a counterbalance for the gearwheel (7) and the cable drum (θ), so that they are to be regarded as weightless for the following experiments.

Auf der Seiltrommel (B) ist das dort aufgespulte Seil (11) an einem Ende befestigt. Bei der Figur 1 ist das Grb'Benv/erhältnis der Seiltrommel (a) zu demOn the cable drum (B) the coiled rope (11) is attached at one end. In Figure 1, the Grb'Benv / ratio of the cable drum (a) to the

Zahnrad (7) 1:2. Wird nun das Gewicht (io) an das zweite Ende des Seils (11) 3Gear (7) 1: 2. If the weight (io) is now attached to the second end of the rope (11) 3

angehängt, so entsteht ein Drehmoment, welches eine Drehbewegung an der Seiltrommel (8) und dem daran befestigtem Zahnrad (7) verursacht. Da aber das Zahnrad (7) mit der Zahnstange (2) im Eingriff ist, vollführt das Zahnrad (7) und die Seiltrommel (θ) eine Aufwärtsbewegung, während das Gewicht (la) eine Abwärtsbewegung hat.attached, a torque is generated, which causes a rotary movement on the cable drum (8) and the attached gear (7). But since the toothed wheel (7) is in engagement with the toothed rack (2), performs the gear (7) and the cable drum (θ) an upward movement, while the Weight (la) has a downward movement.

Entsprechend der Großenverhältnisse 1 : 2 zwischen der Seiltrommel [B)^- undAccording to the size ratio 1: 2 between the cable drum [B) ^- and

dem Zahnrad (7), werden 2 des Weges, welches das Gewicht (io) bei einerthe gear (7), 2 of the way, which the weight (io) at a

Umdrehung der Seiltrommel (aj.aurruictlegi:,-ti^ch "die'Aufvärtabewegung: des,'·' Zahnrads (?) ausgeglichen. Das Gewicht (ioj kann nur-.noch 1 seinesRotation of the cable drum (aj.aurruictlegi:, - ti ^ ch "the 'upward movement: of the ' · 'cogwheel (?) Balanced. The weight (ioj can only-.Only 1 of its

ursprünglich vorgegebenen Weges zurücklegen. Das wirksame Drehmoment beträgt nur noch 1 des abwärts gerichteten Drehmoments, weil durch die Auf's cover the originally specified path. The effective torque is only 1 of the downward torque, because the up's

wärtsbewegung des Zahnrads (7) ein entgegengerichtetes Drehmoment von 2upward movement of the gear (7) results in an opposite torque of 2

• . ^: 3•. ^: 3

des Antriebsmornents entsteht.of the drive torque arises.

Für den zweiten Versuch ist die Figur 2 zuständig. Der Aufbau ist wie bei der Figur 1, jedoch ist das Größenverhältnis jetzt zwischen Zahnradradius und Seiltrommelradius 1:1.Figure 2 is responsible for the second attempt. The structure is the same as for of Figure 1, however, the size ratio is now between gear radius and rope drum radius 1: 1.

Zahnrad (7} und Seiltrommel (s) sind also gleich groß. Das Gewicht (6J ist wieder so bemessen, daß rs das Eigengewicht des Zahnrads (?) und der daran befestigten Seiktrommel (θ) ausgleicht.The gear wheel (7} and the cable drum (s) are therefore the same size. The weight (6J is again dimensioned so that rs compensates for the weight of the gearwheel (?) and the attached drum (θ).

Durch das Gewicht (1o) an dem Seil (ii) wird an der Seiltrommel (8) ein abwärts gerichtetes Drehmoment erzeugt, welches des Zahnrad (7) zu einer Aufwärtsbewegung zwingt und dadurch ein aufwärts gerichtebes Gegendrehmonent erzeugt. Entsprechend dem Größenverhältnis 1:1, zwischen der Seiltrommel (θ) und dem Zahnrad (7), ist die Möglichkeit einer Abwärtsbewegung des Gewichts (io) genau so groß wie die Möglichkeit einer Aufwärtsbewegung des Zahnrads (7) und der daran befestigten Seiltrommel (θ).The weight (1o) on the rope (ii) causes a downward movement on the rope drum (8) Directed torque generated, which of the gear (7) to an upward movement forces and thereby generates an upwardly directed counter-torque. According to the size ratio 1: 1, between the rope drum (θ) and the gear (7), there is the possibility of a downward movement of the weight (io) just as large as the possibility of an upward movement of the gearwheel (7) and the cable drum attached to it (θ).

Das wiederum besRutet: Das abwärts gerichtete Drehmoment kann nicht größer als das aufwärts gerichtete Gegenmoment werden, das Gewicht (io) und das Zahnrad (7) mit der Seiltrommel (θ) verbleiben in ihrer Ruhelage.This in turn means: The downward torque cannot be greater than the upward counter-torque, the weight (io) and the gear (7) with the cable drum (θ) remain in their rest position.

In diesem Fall ist also ein vollkommener Bewegungs- und Momentenausgleich vorhanden.In this case there is a perfect balance of movement and moments available.

Die Figur 3 dient zur Erläuterung des dritten Versuchs.FIG. 3 serves to explain the third experiment.

Auch hier ist wieder der gleiche Aufbau und der Gewichtsausgleich für das Zahnrad (7) und der Seiltrommel (θ), einschließlich dem aufgespulten Seil (11), durch das Gewicht (s) vorhanden. Das maßgebliche Größenverhältnis zwischen Zahnrad (7) und der Seiltrommel (θ) ist 1:3.Here, too, is the same structure and the counterbalance for the Gear (7) and the cable drum (θ), including the coiled cable (11), due to the weight (s). The relevant size ratio between the gear wheel (7) and the cable drum (θ) is 1: 3.

In diesem Fall ist nun das Zahnrad (7) größer als die Seiltrommel (θ). Wird nun das Gewicht (io) an das Seil (11) angehängt, verursacht es ein abwärts gerichtetes Moment. An dem Zahnrad (7] wird ein aufwärts gerichtetesIn this case, the gear (7) is now larger than the cable drum (θ). If the weight (io) is now attached to the rope (11), it causes a downward moment. At the gear (7) is an upward

Moment erzeugt, das aber, entsprechend IdeuiIGrößer-wferhälbnis 1:3, .Moment generated, which, however, according to IdeuiIGswferhälbnis 1: 3,.

um 1 kleiner sein muß als das abwärts gerichtete Moment, Anders als bei 4must be 1 less than the downward moment, different from 4th

dem ersten Versuch hat das Zahnrad (7) mit der Seiltrommel (θ) jetzt eine Abwärtsbewegung, wobei das Seil (11) aufgespult wird. Bei einer Umdrehung des Zahnrads (7), kann das Gewicht (io) nur 1 des Weges zurücklegen den dasthe first attempt, the gear (7) with the cable drum (θ) now has one Downward movement, the rope (11) being wound up. With one turn of the gear (7), the weight (io) can only cover 1 of the way that the

Zahnrad (?) an der Zahnstange (2) zurücklegt. Durch das Aufspulen des Seiles (11) Wird eine Gegendrehbewegung erzeugt, die wiederum ein Gegendrehmoment vanGear (?) On the rack (2) moves back. When the rope (11) is wound up, a counter-rotation movement is generated, which in turn creates a counter-torque

des Antriebsdrehmoments zur Folge hat, so daß nur noch 1 des Antriebsmomentsof the drive torque, so that only 1 of the drive torque

wirksam wird.takes effect.

Die drei vorher beschriebenen Versuche haben gezeigt, daß es möglich ist, durch eine entsprechend große Gegendrehbewegung ein Gegenmoment zu erzeugen, welche die gleiche Größe wie das Antriebsrnoment haben kann.. Zum Beispiel bei der Figur 2, dort befindet sich das System in einem Gleichgewichtszustand. Obwohl hier eindeutig ein Gleichgewichtszustand vorhanden ist, kann hier die Momentengleichung — Antriebsmomerit plus Gegenmoment minus Stützmoment gleich Null - nicht angewendet werden.The three experiments described above have shown that it is possible to generate a counter-torque by means of a correspondingly large counter-rotation movement, which can be the same size as the drive torque. For example in FIG. 2, there the system is in a state of equilibrium. Although there is clearly a state of equilibrium here, the torque equation - drive torque plus counter torque minus Support moment equal to zero - not be used.

Nach dieser Formel wäre bei diesem neuen System nur ein Antriebsmoment und ein Stützmoment vorhanden und müßte demnach ein starres System sein, daß dieses aber nicht der Fall ist, haben die vorhergegangenen Versuche an den drei Figuren bewiesen.According to this formula, in this new system there would only be a drive torque and A supporting moment exists and should therefore be a rigid system, but that this is not the case, the previous attempts on the three figures proved.

Auf dieser Basis ist die Funktion und Konstruktion des in der Folge beschriebenen Getriebes aufgebaut.On this basis, the function and construction is described below Gearbox built.

Der Aufbau und die Funktion ist an Hand der Zeichnungen Figur 4 und 5 beschrieben. The structure and function is described with reference to the drawings, FIGS. 4 and 5.

Zunächst Aufbau der Figur 4.First of all, the structure of FIG. 4.

Die Welle (i) mit dem darauf befestigten Zahnrad (6) ist drehbar in der Hohlwelle (3) gelagert. Die Hohlwelle (3) und (4) sind mit dem Träger (5) fest verbunden und in den Lagerböcken (14) und (15) drehbar gelagert.The shaft (i) with the gear (6) attached to it is rotatable in the Hollow shaft (3) supported. The hollow shaft (3) and (4) are connected to the carrier (5) firmly connected and rotatably mounted in the bearing blocks (14) and (15).

In der Hohlwelle (4) ist die Welle (2) dregbar gelagert, und darauf befestigt ist das Zahnrad (9). Mit dem Zahnrad (ö) im Eingriff ist das Zahnrad (7), welches mittels der Hohlwelle (12) mit dem Zahnrad (θ) starr verbunden ist.The shaft (2) is rotatably mounted in the hollow shaft (4), and the gearwheel (9) is attached to it . The gearwheel (7), which is rigidly connected to the gearwheel (θ) by means of the hollow shaft (12), is in mesh with the gearwheel (ö).

Gegenüber angeordnet, ist das Zahnrad (9) mit dem Zahnrad (io) im Eingriff und mittels der Hohlwelle (13) mit dem Zahnrad (11) starr verbunden.Arranged opposite, the gear (9) meshes with the gear (io) and rigidly connected to the gearwheel (11) by means of the hollow shaft (13).

Die Hohlwelle (12) und (13) sind jede auf einer der beiden Wellen desThe hollow shaft (12) and (13) are each on one of the two shafts of the

Trägers (5) gelagert. Starr auf der Hohlwelle (4) angeordnet befindet sich Support (5) stored. Is located rigidly on the hollow shaft (4)

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das Zahnrad (ίο), das zugleich *äis" träger" de'r Kegelzahnräder (19) und (2o) dient. Frei drehbar ist die Stirn - Kegelradkombination (23) auf der Hohlwelle (4) gelagert. Zusammen mit dem auf dar Welle (2) befestigtenthe gear (ίο), which at the same time * äis "carrier" de'r bevel gears (19) and (2o) serves. The spur - bevel gear combination (23) is freely rotatable on the hollow shaft (4). Together with the one attached to the shaft (2)

Kegelzahnrad (21) bilden die zuletzt genannten Zahnräder ein Differentialgetriebe, das zur Drehrichtungsumkehr vorhanden ist. Der Getriebeausgang ist somit die Zahnradkornbination (23). Der Abgriff für den Regler (18) erfolgt über die Zahnräder (IS) und (17) . Von Bedeutung sind die Größenverhältnisse der Zahnräder, die auf dem Träger (s) einwirken. In diesem Fall haben die Zahnräder (E?) und (io), (8) und (ii) die Größenverhältnisse 1:1. Zwischen den Zahnrädern (ö) und (7) besteht das· Größenverhältnis 1:2.Bevel gear (21), the last-mentioned gears form a differential gear, that is available for reversing the direction of rotation. The gear output is thus the gear combination (23). The tap for the controller (18) takes place via the gears (IS) and (17). The proportions are important of the gears that act on the carrier (s). In this case they have Gears (E?) And (io), (8) and (ii) the size ratios 1: 1. The size ratio 1: 2 exists between the gears (ö) and (7).

Aufbau der Figur 5.Structure of Figure 5.

Die Welle (1) mit dem darauf befestigten Zahnrad (6) ist drehbar in der Hohlwelle (3) gelagert. Die Hohlwellen(3) und (4) sind mit dem Träger (5) fest verbunden und in den Lagerböcken (14) und (15) drehbar gelagert. In der Hohlwelle (4) ist die Welle (2) drehbar gelagert, und darauf befestigt ist das Zahnrad (9). Mit dem Zahnrad (6) im Eingriff ist das Zahnrad (7), welches mittels der Hohlwelle (12) mit dem Zahnrad (θ) starr verbunden ist. Das Zahnrad (θ) ist mit dem Zahnrad (11) im Eingriff, daß über die Hohlwelle (13) mit dem Zahnrad (1o) eine starre Verbindung hat. Die Hohlwellen (12) und (13) sind je auf einer der beiden Verbindungswellen des Trägers (5) gelagert. Das Zahnrad (22) ist drehbar auf einer Welle gelagert, die an dem Träger (5) befestigt ist und dient zu einer Drehrichtungsumkehr, indem es mit den Zahnrädern (9) und (io) im Eingriff ist. Fest auf der Hohlwelle (4) befindet sich das Zahnrad (16), welches mit dem Zahnrad (17) die Verbindung zu dem Ragler (18) herstellt. Die Welle (2) , mit dem darauf befestigten Zahnrad (23), bildet den Getriebeausgang. Das Zahnrad (23) ist mit dem Zahnrad (24) im Eingriff und mit dBr Seiltrommel (26) mittels einer Welle verbunden, die in dem Lagerbock (25) gelagert ist. Der Antriebsmotor (3o) ist mit der Getriebe- * eingangswelle (1) fest verbunden und soll ein Antriebsmoment von 1 cmkg sowie eine Antriebsdrehzahl von einer Umdrehung pro Sekunde erbringen. Das Abtriebsgegenmoment wird durch ein Gewicht mittels eines aufgespulten Seils an der Seiltrommel (26) erzeugt, die einen Radius von 1 cm hat.The shaft (1) with the gear (6) attached to it can be rotated in the Hollow shaft (3) supported. The hollow shafts (3) and (4) are connected to the carrier (5) firmly connected and rotatably mounted in the bearing blocks (14) and (15). The shaft (2) is rotatably mounted in the hollow shaft (4), and the gearwheel (9) is attached to it. The gear (7) meshes with the gear (6), which is rigidly connected to the gear (θ) by means of the hollow shaft (12). The gear (θ) is in engagement with the gear (11) that via the hollow shaft (13) with the gear (1o) has a rigid connection. The hollow shafts (12) and (13) are each mounted on one of the two connecting shafts of the carrier (5). The gear wheel (22) is rotatably mounted on a shaft which is attached to the carrier (5) is attached and serves to reverse the direction of rotation by engaging with the gears (9) and (io). Fixed on the hollow shaft (4) the gear (16), which with the gear (17) the connection to the Ragler (18) manufactures. The shaft (2), with the gear (23) attached to it, forms the transmission output. The gear wheel (23) meshes with the gear wheel (24) and is connected to the dBr cable drum (26) by means of a shaft which in the bearing block (25) is mounted. The drive motor (3o) is connected to the gearbox * The input shaft (1) is firmly connected and should generate a drive torque of 1 cmkg and a drive speed of one revolution per second. The counter torque is generated by a weight by means of a coiled rope on the rope drum (26), which has a radius of 1 cm.

Für die weitere Funktionsbeschreibung soll die Lager- und Zahnradreibung zunächst nicht berücksichtigt werden. Die Zahnradgrößen der Zahnräder (8) und (11) sowie der Zahnräder (9) und (io) haben das Verhältnis 1 : 1,For the further functional description, the bearing and gear wheel friction should be used initially not be taken into account. The gear sizes of the gears (8) and (11) as well as the gears (9) and (io) have the ratio 1: 1,

wogegen die Größe des Zahnrads (22) keine Bedeutunghat, weil es nur z\x? Drehrichtungsumkehr vorhanden ist. Große Bedeutung hat das Größenverhältnis zwischen den Zahnrädern (6) und (?), das in diesem Fall das Verhältnis 1 : 2 haben soll. Die weiteren Zahnräder außerhalb des Trägers (δ) sind bei der Figur 5 nur als Abgriffe für den Regler und dem Abtrieb vorhanden. Treibt nun der Motor (3α) die Antriebswelle (i) des Getriebes mit einem Drehmoment von 1 cmkg und einer Drehzahl von einer Umdrehung pro Sekunde an, so wird die Energie über die Zahnräder (6), (?), (β), (ΐΐ)ι (ίο), (22) und (9) zur Welle (2) übertragen. Entsprechend dem Größenverhältnis der Zahnräder (6) und (7) beträgt die Ausgangsdrehzahl an der Welle (2) o,5 Umdrehung pro Sekunde und das Drehmoment 2 cmkg.whereas the size of the gear (22) is irrelevant because it only has z \ x? The direction of rotation is reversed. The size ratio between the gears (6) and (?), Which in this case should have the ratio 1: 2, is of great importance. The other gears outside the carrier (δ) are only available in FIG. 5 as taps for the controller and the output. If the motor (3α) drives the drive shaft (i) of the gearbox with a torque of 1 cmkg and a speed of one revolution per second, the energy is transferred via the gears (6), (?), (Β), ( ΐΐ) ι (ίο), (22) and (9) transferred to the shaft (2). According to the size ratio of the gears (6) and (7), the output speed on the shaft (2) is 0.5 revolutions per second and the torque is 2 cmkg.

Bedingt durch das Größenverhältnis von 2 : 1 der Zahnräder (23) und (24) steht an der Seiltrommel (26) die Drehzahl eine Umdrehung pro Sekunde und das Drehmoment 1 cmkg zur Verfügung. Wird jetzt ein Gewicht von 1 kg mittels des Seils an der Seiltrommel (26) angehängt, so besteht zwischen Antrieb und Abtrieb ein Momentengleichgewicht. Der frei drehbar gelagerte,Träger (s) versucht zunächst in der Richtung des Antriebs zu drehen, sobald aber am Getriebeausgang ein Gegenmoment von 1 cmkg vorhanden ist, entsteht entsprechend der Größendifferenz 1 : 2 an den Zahnrädern (6) und (7) eine Differenzkraft, die der Drehbewegung des Trägers (5) entgegen wirkt.Due to the size ratio of 2: 1 of the gears (23) and (24) the speed of one revolution per second and the torque of 1 cmkg are available on the cable drum (26). Now a weight of 1 kg by means of of the rope is attached to the rope drum (26), there is a moment equilibrium between the drive and the output. The freely rotatable, carrier (s) first tries to turn in the direction of the drive, but as soon as a counter-torque of 1 cmkg is present at the gearbox output corresponding to the size difference 1: 2 on the gears (6) and (7) a differential force which counteracts the rotary movement of the carrier (5).

Bei den vorgenannten Größenverhältnissen sind die gegeneinandergerichteten Kräfte gleich groß, so daß sich an dem Träger (5) ein indifferenter Gleichgewichtszustand einstellt. Es kann also eine Leistung von der Welle (i)zur Welle (2) übertragen werden, ohne daß eine Abstützung vorhanden ist, und ohne daß eine Verlustleistung an dem Träger (5) auftritt.In the case of the aforementioned proportions, they are directed against each other Forces equally large, so that an indifferent state of equilibrium arises on the carrier (5) adjusts. Power can therefore be transmitted from shaft (i) to shaft (2) without and without any support that a power loss occurs on the carrier (5).

Dadurch, daß an dem Träger (5) ein indifferenter Gleichgewichtszustand Vorhände ist, kann mit Hilfe des Regler (18) über die Zahnräder (16) und (17) der Träger (5) entgegen der Antriebsrichtung verstellt werden, das aber eine Verminderung der Ausgangsdrehzahl an der Welle (2) zur Folge hat. Die notwendige geringe Energie zum Verstellen des Trägers (5) muR in diesem Fall zusätzlich dem Regler zugeführt werden. Wird die Ausgangsdrehzahl vermindert, ohne daß eine Verlustleistung anfällt, muß zwangsläufig eine Drehmomenterhöhtiag an der Welle (2) erfolgen. Die maximale Ausgleichsdrehzahl des Trägers beträgt in diesem Fall eine Umdrehung pro Sekunde, entgegengesetzt zur Antriebsrichtung, so daß die Ausgangsdrehzahl an der Welle (2) gleich Null ist.The fact that an indifferent state of equilibrium forehands on the carrier (5) is, with the help of the controller (18) via the gears (16) and (17) of the Carrier (5) can be adjusted against the drive direction, but one The result is a reduction in the output speed on the shaft (2). The small amount of energy required to adjust the carrier (5) must be in this Case also be fed to the controller. If the output speed is reduced, without a power loss occurring, a torque increase must inevitably take place on the shaft (2). In this case, the maximum compensation speed of the carrier is one revolution per second, in the opposite direction to the drive direction, so that the output speed on the shaft (2) equals zero.

_ "7 —._ "7 -.

Ändert man das GrOßenverhältni^-dai''Zahni«d&t'''(6j-tihd'-{7) von 1:2, ' zum Beispiel auf 1 : 2,1 ,so kann sich an dem Träger (5j kein indifferentes Gleichgewicht einstellen. Da jetzt die Diffarenzkraft größer wird, ist auch die maximale Ausgleichsdrehzahl des Trägers (5) kleiner als eine Umdrehung. Ebenso ist jetzt die Ausgangsdrshzahl am der Welle (2) kleiner als ο,5 Umdrehung.If one changes the size ratio ^ -dai''Zahni «d & t '' '(6j-tihd' - {7) from 1: 2, ' for example to 1: 2.1, there can be no indifferent Adjust balance. Since the differential force is now greater, the maximum compensation speed of the carrier (5) is also less than one rotation. The output speed on shaft (2) is now also lower than ο.5 turns.

Das bedeutet: An dem Träger (5) kann als Nebenschluß ein kleiner Teil der zuübertragenen Energie abgegriffen werden. Diese Energie kann zur Regelung des Getriebes benutz werden, dadurch benötigt der Regler keine zusätzliche Energiezufuhr.This means: on the carrier (5) a small part of the transferred energy can be tapped. This energy can be used to control the gearbox, so the controller does not need any additional energy Energy supply.

Der Nachteil bei dieser Art der Regelung liBgt darin, daß das Getriebe jetzt einen Schlupf hat und somit nicht mehr die volle Leistung am Getriebeausgang vorhanden ist. Wie Modellversuche gezeigt haben, muß für diese Art zu regeln die Nebenschlußenßrgie entsprechend der inneren Reibung des Getriebes bemessen werden.The disadvantage of this type of regulation is that the transmission is now has a slip and therefore no longer has full power at the gearbox output is available. As model tests have shown, for this type of control the shunt energy must be dimensioned according to the internal friction of the gear unit will.

Der Vorteil dieser Regelung besteht jedoch darin, daß sich das Getriebe mit Hilfe des Reglers selbsttätig auf die Größe des Ausgangsdrehmoments einstellen ■ kann.The advantage of this scheme, however, is that the transmission with Using the controller, adjust automatically to the size of the output torque ■ can.

Zusammenfassend kann gesagt werden, die vorher beschriebenen Überlegungen :■ und Versuche führten zur Konstruktion eines Getriebes, das durch eine . .^; In summary, the considerations described above: ■ and tests led to the construction of a gearbox that is supported by a. . ^;

Gegendrehbewegung einen inneren indifferenten Gleichgewichtszustand hat. .. Das Getriebe besteht aus zwei zusarnmengeschalteten Systemen mit einer ' ' ■' "' ."*; Drehrichtungsumkehrvorrichtung, die eine Gegendrahbewegung innerhalb des A ' Getriebes erzeugt. Es hat einen Getriebeeingang und .einen Getriebeausgang . sowie einen Getriebenebenschluß, der zur Regelung der Ausgangsdrehzahl und ·. des Ausgangsdrehmoments vorhanden ist. \;Counter-rotation movement has an inner indifferent state of equilibrium. .. The gearbox consists of two interconnected systems with a '' ■ '"'."*; Direction of rotation reversing device, which generates a counter wire movement within the A 'gear. It has a gear input and a gear output. as well as a gear shunt that is used to regulate the output speed and ·. of the output torque is present. \;

Das bedeutet: Dieses Getriebe stützt sich durch die vorgenannte Gegendreh- j \ -i bewegung selbsttätig, so daß an dem Nebenschluß des Getriebes, je nach '-'% der Konstruktion, keine Leistung oder nur ein geringer Teil der Eingangslex- . stung zu entnehmen ist, wohl aber mit einer geringen Regellsistjung~.eine ' ' .'.'- ;i Drehzahl-Drehmomentragelung ermöglicht. . . ·■-.'.': That means: This gear is automatically supported by the aforementioned counter- rotation movement, so that at the shunt of the gear, depending on the '-'% of the construction, no power or only a small part of the input flex. performance can be found, but with a low standard is young ~. a ''.'.'-; i speed-torque stacking enables. . . · ■ -. '.':

Abweichend von der ersten Anmeldung, Patentschrift DE 32o4 15ο C 1 , , j", ist bei dieser Zusatzanmeldung eine zusätzliche Drehrichtungsumkehrvor- . .: ....Notwithstanding the first application, patent DE 32o4 15ο C 1,, j ", is an additional direction of rotation reversal with this additional registration. .: ....

richtung vorhanden. Die Vorrichtung kann am Getriebeausgang angeordnet werden, so daß der Patentanspruch aus der vorgenannten Patenschrift nichtdirection present. The device can be arranged at the transmission output so that the claim from the aforementioned patent document is not

berührt wird, wie an Hand der Zeichnung Figur 4 zu ersehen ist, .', ■; J is touched, as can be seen from the drawing Figure 4,. ', ■; J

- θ -ORIGINAL ,INSPECTED - θ - ORIGINAL, INSPECTED

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Die Zeichnung Figur 5 zeigt jedoch, daP ein zusätzlich angeordnetes Zahnrad innerhalb des patentierten Getriebes di« einfachste und kostengünstigste Anordnung als Drehriohtungsumktihrvorrichtung ist und dadurch bedingt einen erweiterten Patenanspruch erfordert.However, the drawing FIG. 5 shows that an additionally arranged Gear within the patented gearbox is the simplest and most cost-effective arrangement as a rotation reversing device and this requires an extended patent claim.

-Al·-Al ·

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Claims (1)

Pat e-Ti-t-ri η s p- -r'u c-ΚΓ- "*"Pat e-Ti-t-ri η s p- -r'u c-ΚΓ- "*" Stufenlos ragelbares Getriebe mit einer koaxialen Ein- und Ausgangswelle, bei dem ein auf der Eingangswelle festes Zahnrad (6) mit einem ersten Stufenrad (7) eines ersten auf einen Träger (s) drehbaren Stufenplaneten kämmt, dessen zweites Stufenrad (3) in Kämmverbindung mit einem zweiten Stufenrad (11) eines zweiten auf dem Träger (5) drehbaren Stufenplanetsn steht, dessen erstes Stufenrad (io) mit einem separat gelagerten Zahnrad (22) kämmt, das zugleich mit dem auf der Ausgangswelle befestigten Zahnrad (9) kämmt, wobei der drehbar angeordnete Träger (5) über eine Regeleinrichtung regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und zweiter Stufenplanet vorgesehen sind, die einander gegenüber liegen und daß die zweiten Stufenräder direkt miteinander kämmen, sowie ein separat gelagertes Zahnrad zur Drehrichtungsumkehr dem zweiten Stufsnplaneten nachgeschaltet.Continuously stackable gear with a coaxial input and output shaft, in which a fixed on the input shaft gear (6) with a first Step wheel (7) of a first stepped planet rotatable on a carrier (s) meshes, the second step wheel (3) in a meshing connection with a second step wheel (11) of a second stepped planet rotatable on the carrier (5) whose first step gear (io) with a separately mounted gear (22) meshes, which at the same time meshes with the gear (9) attached to the output shaft, the rotatably arranged carrier (5) via a control device is adjustable, characterized in that a first and a second planetary stage are provided, which are opposite each other and that the second step wheels mesh directly with each other, as well as a separately mounted gear for Reversal of the direction of rotation downstream of the second planetary stage.