DE3854500T2

DE3854500T2 - Mechanische übertragung.

Info

Publication number: DE3854500T2
Application number: DE3854500T
Authority: DE
Inventors: Ned Mills
Original assignee: Speed Control Inc
Current assignee: Speed Control Inc
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1988-06-21
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2008-06-22
Also published as: ATE128209T1; US4823627A; BR8807577A; DE3854500D1; AU1998188A; EP0375696A4; JPH03500568A; CA1300929C; EP0375696B1; WO1988010382A1; AU604349B2; EP0375696A1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf Getriebe.

Allgemeiner Stand der Technik von dem die Erfindung ausgeht

Getriebe wandeln eine Rotationsbewegung einer Antriebswelle in eine Rotationsbewegung einer getriebenen Welle mit einer unterschiedlichen Drehzahl und einem unterschiedlichen Drehmoment um. Mechanische Getriebe machen in typischer Weise von einem Rädergetriebe Gebrauch, welches zwei oder mehr auswählbare, festgesetzte Übersetzungsverhältnisse aufweist, um die Rotation einer Eingangswelle zu vermindern oder zu erhöhen. Hydraulische Getriebe machen von einem Fluid Gebrauch, welches mit Flügelrädern zusammenwirkt, um die Rotationsbewegung von der einen Welle zu der anderen über einen Bereich von Antriebsübersetzungsverhältnissen zu übertragen. Beide weisen Nachteile auf.
Ein Rädergetriebe arbeitet in typischer Weise unter Anwendung eines festgesetzten Übersetzungsverhältnisses vom Eingang zum Ausgang. Das Übersetzungsverhältnis kann üblicherweise lediglich durch Ändern der Zahnräder geändert werden. Derartige Getriebe sind daher üblicherweise große und schwere Mechanismen. Das Gewicht des Getriebes sowie ein Reibungsverlust durch die verschiedenen Kombinationen von Zahnrädern können den Nutzeffekt eines gesamten Getriebezuges wesentlich herabsetzen.
Der Nachteil einer hydraulischen Wandlung ist der stets vorhandene "Schlupf" aufgrund des Fehlens einer formschlüssigen Wechselwirkung zwischen der treibenden Welle und der getriebenen Welle. Hydraulische Getriebe leiden ferner unter Platzbedarf und sind in typischer Weise außerordentlich kostspielig.
Es sind viele Versuche unternommen worden, um diese Nachteile dadurch zu beseitigen, daß eine kontinuierlich variable Drehzahländerung durch einfache mechanische Mittel vorgesehen wurde. Jedoch bleibt eine Notwendigkeit für ein stufenlos variables Getriebe, das zuverlässig und zu einer langen Betriebsdauer befähigt ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Getriebe, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Ein Getriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der US-A-4 125 033 bekannt. Zum Einstellen der radial gerichteten Bewegung dieses Getriebes wird seine exzentrisch angeordnete Einrichtung relativ zu der Eingangs-Antriebswelle mittels Einstellmitteln mit Nut und Feder gedreht. Die US-A-1 937 127 lehrt ein Getriebe mit ersten exzentrisch angeordneten Mitteln und mit zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln, wobei diese ersten Mittel und diese zweiten Mittel mit der Eingangs-Antriebswelle für eine Rotation mit dieser verbunden sind. Die exzentrischen Lagermittel sind an einer Welle festgelegt, welche zusammen mit der Eingangs-Welle und relativ zu der Eingangs- Welle rotierbar ist. Eine Einstellung der exzentrisch angeordneten Mittel wird dadurch vorgesehen, daß die exzentrischen Lagermittel relativ zu den ersten exzentrisch angeordneten Mitteln und zu den zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln in Rotation versetzt werden. Bei dem Getriebe gemäß der CH-A-428 358 ist eine exzentrisch angeordnete Einrichtung innerhalb einer exzentrischen Öffnung von scheibenartigen exzentrischen Lagermitteln angeordnet. Eine Drehung der äußeren exzentrischen Lagermittel relativ zu den exzentrisch angeordneten Mitteln bringt eine Einstellung der Amplitude der radial gerichteten Bewegung der exzentrisch angeordneten Mittel mit sich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in welchen zeigen:
Fig. 1 eine schematische, in Längsrichtung genommene, teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines Getriebes gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht gemäß Fig. 1, wobei das Getriebegehäuse abgenommen ist; Fig. 2 ist in zwei Teile,
Fig. 2A und Fig. 2B, geteilt;
Fig. 3 eine gemäß der Linie 3-3 in Fig. 1 genommene, in einer vertikalen Ebene liegende Ansicht;
Fig. 4 eine gemäß der Linie 4-4 in Fig. 1 genommene, in einer vertikalen Ebene liegende Ansicht zur Veranschaulichung des Getriebes in einem ersten Betriebszustand;
Fig. 5 eine in einer vertikalen Ebene liegende Ansicht, wie diese gemäß der Linie 4-4 in Fig. 1 genommen würde, wenn sich das Getriebe in einem zweiten Betriebszustand befindet;
Fig. 6 eine gemäß der Linie 6-6 in Fig. 1 genommene, in einer vertikalen Ebene liegende Ansicht zur Veranschaulichung des Getriebes in dem ersten Betriebszustand;
Fig. 7 eine in einer vertikalen Ebene liegende Ansicht, wenn diese gemäß der Linie 6-6 in Fig. 1 genommen würde, wenn sich das Getriebe in dem zweiten Betriebszustand befindet;
Fig. 8 eine gemäß der Linie 8-8 in Fig. 1 genommene, in einer vertikalen Ebene liegende Ansicht zur Veranschaulichung des Getriebes in dem ersten Betriebszustand;
Fig. 9 eine in einer vertikalen Ebene liegende Ansicht, wie diese gemäß der Linie 8-8 in Fig. 1 genommen würde, wenn sich das Getriebe in dem zweiten Betriebszustand befindet;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der Komponenten des Getriebes in Form eines Sonnenrades und in Form von Planetenrädern, wobei das Getriebe zum Antreiben der Ausgangs-Abtriebswelle verwendet wird;
Fig. 11 eine schematische Schnittansicht einer in einer Richtung wirkenden Freilaufkupplung, die in dem Getriebe verwendet wird;
Fig. 12 eine in einer Ebene liegende Darstellung der Beziehungen hinsichtlich der Dimensionierung der verschiedenen Komponenten des Getriebes, um den Nutzeffekt zu maximieren;
Fig. 13 eine schematische, in einer vertikalen Ebene liegende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des Getriebes, wie die Darstellung aussehen würde, wenn sie in einer Ebene genommen würde, die in ihrer Lage der Ebene 6-6 in Fig. 1 entspricht;
Fig. 14 eine schematische, in einer vertikalen Ebene liegende Ansicht des Getriebes gemäß Fig. 13, wie sie in derselben Ebene genommen würde, wenn die abgewandelte Ausführungsform des Getriebes sich in einem zweiten Betriebszustand befindet. Der veranschaulichte zweite Betriebszustand entspricht demselben zweiten Betriebszustand der ersten beschriebenen Ausführungsform, wie in den Fig. 5 und 7 gezeigt;
Fig. 15 eine schematische Teil-Längsansicht und eine Teil- Schnittansicht der Komponenten des Getriebes gemäß Fig. 13;
Fig. 16 eine perspektivische Darstellung einer Stern-Komponente des Getriebes gemäß Fig. 13;
Fig. 17 eine Seitenansicht einer exzentrischen Kupplungs- Verbindungskomponente des Getriebes gemäß Fig. 13;
Fig. 18 eine rechtsseitige Endansicht von Fig. 17;
Fig. 19 eine schematische Veranschaulichung der geometrischen Beziehungen der verschiedenen Komponenten der abgewandelten Ausführungsform des Getriebes; und
Fig. 20 eine modifizierte Version der Fig. 19 zur Veranschaulichung der geometrischen Beziehungen der verschiedenen Komponenten einer anderen abgewandelten Ausführungsform des Getriebes.

Beste Arten und Weisen zum Ausführen der Erfindung

Getriebe von der Art, wie sie durch die vorliegende Erfindung repräsentiert wird, funktionieren so, um eine Rotationsbewegung der Eingangs-Antriebswelle in eine hochfrequente, hin- und hergehende Bewegung mit einer ausgewählten Amplitude auf mechanischem Wege umzuwandeln. Im Zusammenhang mit dieser Anmeldung soll "hin- und hergehende Bewegung" jede beliebige, abwechselnde Rück- und Vorwärtsbewegung bedeuten, entweder entlang einer Linie, entlang eines Bogens oder entlang irgend eines anderen Weges. Eine solche hochfrequente, hin- und hergehende Bewegung wird zu einer Rotationsbewegung zum Antreiben einer Ausgangs-Abtriebswelle zurückübersetzt. Es sind Einstellmittel vorgesehen, um die ausgewählte Amplitude der hin- und hergehenden Bewegung selektiv zu variieren. Eine derartige Amplitude bestimmt die Drehzahl der Ausgangs- Abtriebswelle.
Eine Ausführung eines vorliegenden Getriebes 10 in Übereinstimmung mit der Erfindung ist in Fig. 1 bis 10 veranschaulicht. Das Getriebe 10 funktioniert so, um eine Rotationsbewegung einer Eingangs- Antriebswelle 12 in eine unmittelbare radial gerichtete, hin- und hergehende Bewegung mit Hilfe von variablen, exzentrischen Getriebekomponenten auf mechanischem Wege umzuwandeln. Diese radial gerichtete, hin- und hergehende Bewegung wird anschließend zu einer Rotationsbewegung zum Antreiben einer Ausgangs-Abtriebswelle 14 zurückverwandelt. Die variablen Exzentrizitäten sind einstellbar, um es der Ausgangsdrehzahl der Welle 14 zu ermöglichen, stufenlos proportional von Null aufwärts bis zur Drehzahl der Eingangs- Antriebswelle 12 variiert zu werden.
Fig. 1, 2, 3, 4, 6 und 8 veranschaulichen die Konfiguration der verschiedenen Getriebekomponenten, wenn das Getriebe so gesetzt ist, daß es sich in einem Leerlaufmodus befindet. Mit anderen Worten, die Drehzahl der Ausgangs-Abtriebswelle 14 ist ungeachtet der Drehzahl der Eingangs-Antriebswelle 12 Null. Fig. 5, 7 und 9 veranschaulichen die Konfiguration der verschiedenen Getriebekomponenten, wenn das Getriebe so eingestellt ist, um eine Rotation der Ausgangs-Abtriebswelle 14 mit der selben vorgegebenen Geschwindigkeit proportional zu der Drehzahl der Eingangs-Antriebswelle 12 zu ergeben. Fig. 3 und 10 sind Ansichten verschiedener Schnitte des Getriebes, wie diese ungeachtet dessen betriebsmäßiger Einstellung erscheinen. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die Eingangs-Antriebswelle 12 und die Ausgangs- Abtriebswelle 14 für eine koaxiale Rotation um eine zentrale Achse 16 angeordnet. Es versteht sich, daß abgewandelte Konfigurationen verwendet werden könnten, bei welchen die Ausgangswelle und die Eingangswelle nicht koaxial angeordnet sind.
Das Getriebe 10 weist ein zylindrisches, hohles Gehäuse 18 auf, das durch ein Paar von Stützbeinen 20, 22 abgestützt ist. Ein Ölablaßverschluß 9 ist an einer untersten Stelle des Gehäuses 18 vorgesehen. Zur Erleichterung der Beschreibung wird das Ende des Getriebes 10, von welchem aus sich die Ausgangs-Abtriebswelle 14 erstreckt, im nachfolgenden als das "Ausgangs-Ende" bezeichnet, während dasjenige Ende, von welchem aus die Eingangs-Antriebswelle 12 sich erstreckt, als das "Eingangs-Ende" bezeichnet wird. Das Gehäuse 18 ist an dem Eingangs-Ende mit Hilfe einer Eingangs- Endkappe 24 und einer Eingangswellen-Abdichtkappe 26 abgedichtet. Die Eingangs-Endkappe 24 ist unmittelbar mit dem Eingangsende des Gehäuses 18 mittels einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben 28 verschraubt. Die Eingangswellen-Abdichtkappe 26 ist mit der Außenseite der Eingangs-Endkappe 24 mittels einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben 30 verschraubt. Die Eingangs-Antriebswelle 12 ist mittels eines einreihigen Tiefrillen-Kugellagers 32, das relativ zu dem Gehäuse durch die Eingangs-Endkappe 24 und die Eingangswellen- Abdichtkappe 26 gehalten ist, und ferner mittels eines Rollenlagers 47 in drehbarer Weise gelagert, das weiter unten in näheren Einzelheiten beschrieben wird.
Das Ausgangs-Ende des Gehäuses 18 ist mittels einer Endkappe 36, die ebenfalls als eine Getriebebefestigungsplatte funktioniert, und einer Ausgangswellen-Abdichtkappe 38 abgedichtet. Die Endkappe/Getriebebefestigungsplatte 36 ist unmittelbar an das Ausgangsende des Gehäuses 18 mittels einer Mehr- von Befestigungsschrauben 40 montiert. Die Ausgangswellen-Abdichtkappe 38 ist mit der äußersten Seite der Endkappe/Getriebebefestigungsplatte 36 mittels einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben 42 verschraubt. Die Ausgangs-Abtriebswelle 14 ist mittels eines zweireihigen Tiefrillen- Kugellagers 44, das in seiner Position mittels der Endkappe/Getriebebefestigungsplatte 36 und der Ausgangswellen-Abdichtkappe 38 gehalten ist, sowie mittels eines innen ausgebildeten Lagers 46 rotierbar gelagert, welches als Teil einer Ritzeltragplatte 48 ausgebildet ist, wie dies weiter unten noch in näheren Einzelheiten erläutert wird. Das Eingangsende der Ausgangs-Abtriebswelle 14 weist eine zylindrische Öffnung 45 auf, welche ein Nadellager 47 aufnimmt. Das Nadellager 47 nimmt im Inneren das Ausgangsende der Eingangs-Antriebswelle 12 auf. Auf diese Art und Weise sind die Eingangs-Antriebswelle 12 und die Ausgangs- Abtriebswelle 14 für eine getrennte Rotation relativ zum Gehäuse 18 koaxial gelagert.
Eine abwechselnd radial gerichtete Bewegung mit einer ausgewählten Amplitude relativ zu der Eingangs-Antriebswelle 12 bei deren Rotation wird durch erste exzentrisch angeordnete Mittel 50 erteilt. Zweite exzentrisch angeordnete Mittel 52 sind dazu befähigt, eine abwechselnd radial gerichtete Bewegung mit einer ausgewählten Amplitude relativ zu der Eingangs-Antriebswelle 12 zu erteilen, wobei diese Bewegung in ihrer radialen Richtung zu derjenigen entgegengesetzt ist, die durch die ersten exzentrisch angeordneten Mittel erteilt wird. Auf diese Art und Weise werden exzentrische Rotationskräfte, welche anderenfalls der Eingangs-Antriebswelle auferlegt würden, durch Zusammenwirken der ersten exzentrisch angeordneten Mittel und der zweiten exzentrisch angeordneten Mittel versetzt.
Sowohl die ersten exzentrisch angeordneten Mittel als auch die zweiten exzentrisch angeordneten Mittel sind an der Eingangs-Antriebswelle zum Zwecke einer selektiven Rotation relativ zu dieser mittels exzentrischer Lagermittel angeordnet, welche an der Eingangs-Antriebswelle befestigt sind. Im einzelnen weist die veranschaulichte exzentrische Lageranordnung erste exzentrische Lagermittel 54 und zweite exzentrische Lagermittel 56 auf. Die ersten exzentrischen Lagermittel 54 sind benachbart zu dem innersten (Ausgangs-)Ende der Eingangs- Antriebswelle 12 positioniert, wobei die zweiten exzentrischen Lagermittel 56 zu dieser benachbart axial positioniert wird.
Die ersten exzentrischen Lagermittel 54 oder wechselweise eine Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 54 sind im Querschnitt kreisförmig und weisen eine zu der einen Seite der zentralen Achse 16 versetzte, zentrale Achse auf, die dementsprechend als eine erste exzentrische Achse 70 bezeichnet wird (Fig. 8). Die Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 54 weist eine längsgenutete Öffnung 58 auf, die gegenüber der ersten exzentrischen Achse 70 versetzt ist. Die längsgenutete Öffnung 58 ist durch einen längsgenuteten Abschnitt 60 der Eingangs-Antriebswelle 12 zum Rotieren der Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 54 gemeinsam mit der Welle 12 aufgenommen. Eine Mehrzahl von Löchern 62 ist ferner in der Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 54 vorgesehen, um das Gewicht zu minimieren.
Die Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 54 trägt in drehbarer Weise ein Leistungsexzenterelement 64 um ihren kreisförmigen Umfang herum. Das Leistungsexzenterelement 64 ist um eine Exzenterelementachse 66 herum aufgebaut, welche zu der zentralen Achse 16 parallel verläuft. Das Leistungsexzenterelement 64 weist eine gegenüber dem Zentrum versetzte Öffnung 68 auf, welche den Umfang der Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 54 aufnimmt. Infolgedessen ist das Leistungsexzenterelement 64 an der Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 54 in rotierbarer Weise angeordnet, um relativ zu dieser um die erste exzentrische Achse 70 selektiv zu rotieren, die ihrerseits parallel zu der zentralen Achse 16 verläuft und gegenüber einer Seite der zentralen Achse 16 nach auswärts beabstandet ist. Auf diese Art und Weise ist das Leistungsexzenterelement 64 um die zentrale Achse gemeinsam mit der Eingangs-Antriebswelle 12 selektiv rotierbar und sie ist ebenfalls um die erste exzentrische Achse 70 relativ zu der Rotation der Eingangs- Antriebswelle 12 oder unabhängig von der Rotation der Eingangs- Antriebswelle 12 selektiv rotierbar. Die Rotation des Leistungsexzenterelements 64 relativ zu der Leistungsexzenterelement- Exzenterscheibe 54 ermöglicht eine selektive Winkelpositionierung der Achse 66 des Leistungsexzenterelements relativ zu der zentralen Achse 16, um eine Variation der Drehzahl der Ausgangs-Abtriebswelle 14 zu bewirken, wie dies weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird. Eine Mehrzahl von Löchern 63 ist in dem Leistungsexzenterelement 64 vorgesehen, um das Gewicht zu minimieren.
Die zweiten exzentrischen Lagermittel 56 oder wechselweise ein Ausgleichs-Exzenter - 56 sind bzw. ist im Querschnitt kreisförmig und weisen bzw. weist eine zentrale Achse 82 auf. Die zentrale Achse 82, wechselweise die zweite exzentrische Achse 82, ist gegenüber der zentralen Achse 16 um denselben Abstand, um welche die erste exzentrische Achse 70 versetzt ist, jedoch in der entgegengesetzten radialen Richtung versetzt. Der Ausgleichs-Exzenter 56 weist eine längsgenutete Öffnung 74 auf, die gegenüber der zweiten exzentrischen Achse 82 versetzt ist. Die längsgenutete Öffnung 74 ist durch den längsgenuteten Abschnitt 60 der Eingangs-Antriebswelle 12 benachbart zu der Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 54 aufgenommen. Dementsprechend ist der Ausgleichs-Exzenter 56 an der Eingangs- Antriebswelle 12 fest angeordnet und rotiert mit dieser gemeinsam.
Ein Ausgleichselement 76 ist um den kreisförmigen Umfang des Ausgleichs-Exzenters 56 aufgenommen (Fig. 6). Das Ausgleichselement 76 ist um eine Achse 80 des Ausgleichselements herum aufgebaut, welche parallel zu der zentralen Achse 16 ist. Das Ausgleichselement 76 weist eine gegenüber dem Zentrum versetzte Öffnung 78 des Ausgleichselements auf, welche den Ausgleichs-Exzenter 56 aufnimmt. Auf diese Art und Weise ist das Ausgleichselement 76 für eine Rotation um die zweite exzentrische Achse 82 angeordnet, welche parallel zu der zentralen Achse 16 ist und von der zentralen Achse 16 zu deren Seite hin beabstandet ist, welche entgegengesetzt zu der einen Seite der zentralen Achse 16 ist, zu welcher hin die erste exzentrische Achse 70 beabstandet ist. Eine Rotation des Ausgleichselements 76 um den Ausgleichs-Exzenter 56 verursacht, daß die Winkelpositionierung der Achse 80 des Ausgleichselements relativ zu der zentralen Achse 16 selektiv zu variieren ist.
Es sind umlaufende exzentrische Kupplungsmittel zum betriebsmäßigen Verbinden des Exzenterelements und des Ausgleichselements vorgesehen, um diesen eine gleichzeitige Rotationsbewegung als Reaktion auf die Rotationsbewegung zu erteilen, die jedem um sein jeweiliges Lager erteilt wird, wie weiter unten im einzelnen erläutert wird. Eine derartige Rotationsbewegung um die exzentrischen Lager bewegt die Achsen des Exzenterelements und des Ausgleichselements oder versetzt die Achsen des Exzenterelements und des Ausgleichselements in entgegengesetzten radialen Richtungen gegenüber der zentralen Achse. Dies erteilt durch Exzenterwirkung eine abwechselnde radial gerichtete Bewegung, um der Ausgangs- Antriebswelle betriebsmäßig eine Rotations-Antriebskraft aufzuerlegen. Das Ausgleichselement 76 versetzt exzentrische Kräfte, die anderenfalls der Eingangswelle 16 durch das radial unausgeglichene Leistungsexzenterelement 64 erteilt würden. Einstell- oder Drehzahländerungsmittel, die um die zentrale Achse mit der Eingangs- Antriebswelle rotierbar sind, sind mit dem Exzenterelement und/oder dem Ausgleichselement betriebsmäßig verbunden, um selektiv deren Rotation um ihre jeweilige exzentrische Achse herum zu verursachen.
Die Einstellmittel sind zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand verschiebbar. Im ersten Zustand wird eine Rotationsbewegung dem Leistungsexzenterelement 64 bzw. dem Ausgleichselement 76 um dessen jeweiliges exzentrisches Lager 54 bzw. 56 erteilt. In dem zweiten Zustand sind das Exzenterelement 64 und das Ausgleichselement 76 mit ihrem jeweiligen Lager zur Rotationsbewegung gemeinsam mit der Eingangs-Antriebswelle 16 effektiv verriegelt.
Die Einstellmittel dienen dazu, um die Exzenterelementachse 66 bzw. die Ausgleichselement-Achse 80 relativ zu der jeweiligen ersten exzentrischen Achse 70 des Exzenterelements bzw. zu der zweiten exzentrischen Achse 82 des Ausgleichselements zu bewegen, wodurch dem Exzenterelement 64 bzw. dem Ausgleichselement 76 eine entgegengesetzte radial gerichtete Bewegung relativ zu der zentralen Achse 16 erteilt wird. Auf diese Art und Weise können die Amplituden der radial gerichteten Bewegungen des Ausgleichselements 76 bzw. des Exzenterelements 64 gleichzeitig variiert werden, wobei keine exzentrischen Rotationskräfte der Eingangs-Antriebswelle erteilt werden.
Die Amplitude der radial gerichteten Bewegung des Leistungsexzenterelements 64 bestimmt die Drehzahl der Ausgangswelle 14 relativ zu derjenigen der Antriebswelle 12, wie aus der nachfolgenden Erörterung noch leichter ersichtlich wird. Je größer die Amplitude, desto höher wird die Drehzahl der Ausgangs-Abtriebswelle 14 sein. Wenn durch das Exzenterelement 64 keine radial gerichtete Bewegung erteilt wird, d. h. die Rotation des Exzenterelements um die zentrale Achse 16 konzentrisch mit der Rotation der Eingangs- Antriebswelle 12 ist, dann wird der Ausgangs-Abtriebswelle 14 keine Rotationsbewegung erteilt.
Eine Folgeeinrichtung des Exzenterelements greift an dem Umfang des Exzenterelements 64 an, um die Rotationsbewegung der Eingangs- Antriebswelle 12 in eine abwechselnd radial gerichtete Bewegung umzuwandeln. Im einzelnen gelangt eine Mehrzahl von vier Folgeelementen 88 des Exzenterelements und ein Ringelement 90 betriebsmäßig mit dem Leistungsexzenterelement 64 in Eingriff (Fig. 8, 9). Die Folgeelemente 88 des Exzenterelements und das Ringelement 90 rotieren nicht mit der Eingangs-Antriebswelle 16, während es das Leistungsexzenterelement 64 normalerweise tut. Das Leistungsexzenterelement 64 weist eine sich in Längsrichtung erstreckende, kreisförmige Exzenterelement-Außenseite 94 auf, die mit einer Mehrzahl von zylindrischen Rollenlagerelementen 92 in Eingriff gelangt und von den Folgeelementen 88 des Exzenterelements und dem Ringelement 90 durch diese Mehrzahl von zylindrischen Rollenlagerelementen 92 getrennt ist. Das Ringelement 90 ist im Längsschnitt J-förmig, wobei der äußere Bereich des Schaftes des "J" mit den zylindrischen Rollenlagerelementen 92 in Eingriff gelangt. Der untere Bereich eines jeden der Mehrzahl von Folgeelementen 88 des Exzenterelements ist im Längsschnitt entsprechend J-förmig, um einen bei Rotation verschiebbaren, aber noch radial verriegelnden Sitz der Folgeelemente 88 des Exzenterelements relativ zu dem Ringelement 90 zu ergeben. Der verbleibende Bereich eines jeden der Folgeelemente 88 des Exzenterelements steht von dem J-förmigen Bereich radial nach auswärts vor und enthält eine axiale Bohrung 96.
Ein jedes der Folgeelemente 88 des Exzenterelements greift an einer von einer Reihe von vier Kurbelwellen 98 an, welche selbst mit einer von einer Reihe von vier in einer Richtung wirkenden Kupplungen 100 betriebsmäßig verbunden sind. Eine jeder der Kurbelwellen 98 mit einer zentralen Achse 113 erstreckt sich in Längsrichtung parallel zu der Eingangs-Antriebswelle 12 und weist Abschnitte mit variiertem Durchmesser auf. Die Ausgangsenden einer jeden der Kurbelwellen 98 sind durch eine Mehrzahl von Ausnehmungen 102 rotierbar aufgenommen und gelagert, die in der Endkappe/Getriebebefestigungsplatte 36 ausgebildet sind. Diese Enden der Kurbelwellen 98 sind hierin durch eine Mehrzahl von zylindrischen Rollenlagerelementen 104 rotierbar gelagert. Jede der Kurbelwellen 98 ist ferner an einem Zwischenabschnitt rotierbar gelagert, der sich durch eine von einer Mehrzahl von Öffnungen 106 in der Ritzeltragplatte 48 erstreckt. Rotationslagerelemente 107 umgeben den Zwischenabschnitt innerhalb einer jeden der Öffnungen 106 für eine rotierbare Lagerung der Kurbelwellen. Auf diese Art und Weise ist jede Kurbelwelle 98 für eine abwechselnde, hochfrequente Oszillationsbewegung um ihre Achse 113 rotierbar gelagert.
Das Eingangs-Ende einer jeden der Kurbelwellen 98 weist einen Abschnitt 108 mit großem Durchmesser auf, der benachbart zu der Eingangs-Endseite der Ritzeltragplatte 48 positioniert ist. Eine Mehrzahl von seitlich ausgerichteten, zylindrischen Rollenlagerelementen 110 ist zwischen dem Abschnitt 108 mit großem Durchmesser und jener gleichen Seite positioniert. Die Rollenlagerelemente 110 sind dazwischen in ringförmigen Ausnehmungen 112 gehalten, die in der Seite der Ritzeltragplatte 48 ausgebildet sind und die Öffnungen 106 umgeben.
Eine jede der Kurbelwellen 98 weist einen Kurbelzapfen 114 auf, der zu dem Eingangs-Ende des Getriebes von dem Abschnitt 108 mit vergrößertem Durchmesser axial vorsteht. Jeder Kurbelzapfen 114 ist gegenüber seiner jeweiligen zentralen Achse 113 der Kurbelwelle radial versetzt (vgl. Fig. 8 und 9). Jeder Kurbelzapfen 114 ist durch eine Öffnung 96 in einem der Folgeelemente 88 des Exzenterelements rotierbar aufgenommen. Die Kurbelzapfen 114 sind innerhalb der Öffnungen 96 mittels einer Mehrzahl von in Längsrichtung orientierten, zylindrischen Rollenlagerelementen 116 rotierbar gelagert, welche zwischen den Kurbelzapfen 114 und den Folgeelementen 88 des Exzenterelements angeordnet sind. Alternativ hierzu können sowohl die Kurbelzapfen als auch die Kurbelwellen mittels Lagerbüchsen anstelle von Rollenlagerelementen gelagert sein. Zusätzlich sind die Kurbelwellen 98 und die Kurbelzapfen 114 vorzugsweise gehöhlt ausgebildet, um das Gewicht zu reduzieren.
Wenn die kreisförmige Außenseite 94 des Exzenterelements relativ zur zentralen Achse 16 exzentrisch versetzt ist, wird eine abwechselnde radial gerichtete Bewegung sequentiell jedem der Folgeelemente 88 des Exzenterelements durch das Ringelement 90 erteilt, wenn die Eingangswelle 12 um die zentrale Achse 16 rotiert. Eine derartige abwechselnde radial gerichtete Bewegung wird durch die versetzten Kurbelzapfen 114 in eine Oszillationsbewegung der Kurbelwellen 98 übersetzt. Je größer der Grad des exzentrischen Versatzes des Leistungsexzenterelements 64 relativ zu der zentralen Achse 16 ist, desto größer ist die Amplitude der Oszillationsbewegung. Wie ebenfalls offensichtlich ist, wird, je größer die Drehzahl der rotierenden Eingangs- Antriebswelle 12 ist, desto größer die Frequenz einer derartigen abwechselnden Rotationsbewegung sein.
Die oszillierende Bewegung einer jeden Kurbelwelle 98 wird in eine Rotationsbewegung mit Hilfe der in einer Richtung wirkenden Kupplungen 100 übersetzt. Jede in einer Richtung wirkende Kupplung 100 ist zwischen einem Paar von Kugellagern 111 axial gelagert, welche die Kurbelwelle 98 umgeben und ein Ritzel 124 rotierbar lagern.
Zur Erläuterung einer bevorzugten einzigartigen Orientierung und eines bevorzugten einzigartigen Betriebes solcher in einer Richtung wirkenden Kupplungen wird nunmehr auf Fig. 11 Bezug genommen. Eine in einer Richtung wirkende Freilaufkupplung 100 ist schematisch so veranschaulicht, daß sie ein zentrales, reversibel bewegliches, antreibendes Element 101 (mit der Kurbelwelle 98 verbunden) sowie ein konstant rotierendes, äußeres, angetriebenes Ausgangs-Element 118 aufweist (mit dem Ritzel 124 verbunden). Der Pfeil "A" deutet die Oszillationsbewegung der Welle 98 an, während der Pfeil "B" eine konstant gerichtete Rotationsbewegung des Ritzels 124 andeutet.
Eine Mehrzahl von Mitnehmern 120 umgibt das eingangsseitige Antriebselement 101 und erstreckt sich zwischen einem solchen Element und dem konstant rotierenden, angetriebenen Ausgangs-Element 118. Jeder Mitnehmer 120 weist sich radial gegenüberliegende Klinken 122 auf, die an dem antreibenden Element und an dem angetriebenen Element angreifen. Derartige, in einer Richtung wirkende Freilaufkupplungen, die so konstruiert sind, wie soeben beschrieben, sind bisher in der Weise konzipiert worden, daß ihre vorspannenden Federn eine Kraft auf die Mitnehmer ausüben, um die Klinken 122 gegen das intermittierend antreibende Element zu drängen. In Übereinstimmung mit der Erfindung ist herausgefunden worden, daß derartige, in einer Richtung wirkende Freilaufkupplungen in hochfrequenten Oszillationsanwendungen am besten funktionieren (wofür sie, wie in dem vorliegenden Getriebe, nicht vorgesehen waren), wenn die vorspannenden Federn die Klinken gegen das konstant rotierende, angetriebene Element drängen, wie durch den Pfeil "C" angedeutet. Obwohl Fig. 11 die zentrale Welle so veranschaulicht, daß sie das reversibel angetriebene Element ist, und das äußere Element so, daß es das konstant rotierende Element ist, könnte dieses Verhältnis und dementsprechend die Richtung der vorspannenden Kraft "C" umgekehrt werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Wenn erneut auf die Fig. 1 bis 10 Bezug genommen wird, so ist hieraus ersichtlich, daß eine Mehrzahl von rotierbaren Antriebsmitteln mit gleichmäßigem Winkelabstand um die Ausgangs-Abtriebswelle 14 herum angeordnet ist und jede der in einer Richtung wirkenden Kupplung 100 und die Ausgangs-Abtriebswelle 14 betriebsmäßig verbindet, um dieser eine Rotationsbewegung zu erteilen. Im einzelnen nimmt das ausgangsseitige getriebene Element 118 einer jeden in einer Richtung wirkenden Kupplung 100 in gesicherter Weise ein Ritzel 124 auf. Auf diese Art und Weise wird eine Reihe von vier Ritzeln 124 mit gleichmäßigem Winkelabstand um die Ausgangs-Abtriebswelle 14 herum aufgenommen und bildet eine Reihe von vier Planetenrädern. Jedes der Ritzel 124 greift an einem gekrümmten Abschnitt eines Sonnenrades 126 an, welches die Ausgangs-Abtriebswelle 14 umgibt und an der Ausgangs-Abtriebswelle 14 befestigt ist. Bei Betrieb werden zyklische Antriebskräfte sequentiell durch jedes der Ritzel 124 dem Sonnenrad 126 durch die Folgeelemente des Exzenterelements, die Kurbelwellen und die in einer Richtung wirkenden Kupplungen erteilt. Obwohl eine Anzahl von vier Folgeelementen des Exzenterelements, Kurbelwellen, in einer Richtung wirkenden Kupplungen und Ritzeln in der veranschaulichten Ausführungsform gezeigt ist, könnten mehr oder weniger von diesen verwendet werden, ohne von den Prinzipien und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Eine Ausführungsform der Einstell- und Kupplungsmittel, durch welche das Leistungsexzenterelement 64 bzw. das Ausgleichselement 76 um ihre jeweiligen exzentrischen Lager 54 bzw. 56 in Rotation versetzt werden, wird nunmehr beschrieben. Bei den bevorzugten Ausführungsformen weisen die Einstell- und Kupplungsmittel umlaufende exzentrische Kupplungsmittel auf, welche das Exzenterelement und das Ausgleichselement untereinander verbinden. Die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel wirken so, daß sie eine gleichzeitige Rotation des Exzenterelements bzw. des Ausgleichselements um dessen jeweiliges erstes exzentrisches Lager bzw. dessen jeweiliges zweites exzentrisches Lager erteilen. Die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel sind für eine Rotation mit der Eingangs-Antriebswelle und ebenfalls für eine Rotation um die Eingangs-Antriebswelle, unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle, angeordnet.
Zum Beispiel wird bei der in Fig. 1 bis 10 veranschaulichten Ausführungsform dem Ausgleichselement 76 mit Hilfe eines Antriebskragens 128 (vgl. Fig. 4 und 5) eine Rotationsbewegung erteilt. Die Rotationsbewegung des Ausgleichselements 76 um sein exzentrisches Lager 56 und entsprechend relativ zur Eingangs-Antriebswelle 12 wird gleichzeitig zu dem Leistungsexzenterelement 64 durch umlaufende exzentrische Kupplungsmittel übertragen, um die erwünschte exzentrische Versetzung und die erwünschten Ausgleichswirkungen zu ergeben.
Im einzelnen umgibt der Antriebskragen 128 die Antriebswelle 12 und weist ein Eingangs-Ende sowie ein Ausgangs-Ende auf. Der Antriebskragen 128 rotiert normalerweise mit der Eingangs- Antriebswelle 12. Er ist ferner relativ zur Eingangs-Antriebswelle 12 selektiv rotierbar. Die selektive Rotation des Antriebskragens 128 relativ zur Eingangs-Antriebswelle 12 ist es, welche die Rotation des Exzenterelements und des Ausgleichselements um deren jeweiliges exzentrisches Lager einleitet.
Der Antriebskragen 128 weist eine Anzahl von drei, mit gleichmäßigem Winkelabstand voneinander angeordneten, radial versetzten Ausbuchtungen 130 auf, die benachbart zu dessen Ausgangs-Ende angeordnet sind. Eine jede der Ausbuchtungen 130 weist einen kreisförmigen Aufnahme-Bereich 132 auf, der dazu befähigt ist, eines oder einen von einer Anzahl von drei ersten Rotationselementen oder festen exzentrischen zylindrischen Antriebsbolzen 134 aufzunehmen. Die Aufnahme-Bereiche 132 sind mit gleichem Abstand von der zentralen Achse 16 und mit gleichem Winkelabstand um die zentrale Achse 16 herum angeordnet. Jeder zylindrische Antriebsbolzen 134 weist eine zentrale Achse 136 auf und wird innerhalb eines Aufnahme-Bereichs 132 für eine Rotation innerhalb dieses Bereichs gelagert. Dementsprechend ist jeder erste zylindrische Antriebsbolzen 134 für eine Rotation mit der Eingangs-Antriebswelle 12 durch den Antriebskragen 128 angeordnet. Jeder erste Antriebsbolzen 134 ist ferner für eine Rotation innerhalb der Aufnahme-Bereiche 132 des Antriebskragens 128, unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle 12, angeordnet. Weiterhin ist jeder erste Antriebsbolzen 134 durch den Antriebskragen 128 für eine Rotation um die Eingangs-Antriebswelle 12 unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle 12 angeordnet. Jeder der ersten zylindrischen Antriebsbolzen 134 weist ferner eine erste zylindrische Öffnung 138 auf, die relativ zu seiner zentralen Achse 136 exzentrisch angeordnet ist.
Die ersten zylindrischen Antriebsbolzen 134 gelangen betriebsmäßig mit dem Ausgleichselement 76 in Eingriff. Insbesondere weist die Eingangs- Endseite des Ausgleichselements 76 drei Bolzen oder zylindrische Zapfen 86 auf, die sich von dieser nach auswärts erstrecken. Die Zapfen 86 sind mit gleichem Winkelabstand um die Öffnung 78 des Ausgleichselements und dementsprechend um die zweite exzentrische Achse 82 mit einem vorgegebenen radialen Abstand angeordnet. Jeder Zapfen 86 ist innerhalb einer Öffnung 138 in einem jeden der ersten zylindrischen Antriebsbolzen 134 rotierbar aufgenommen. Der Abstand zwischen dem Zentrum eines jeden Zapfens 86 und seiner zugeordneten zentralen Achse 136 des Antriebsbolzens ist gleich dem Versatz der zweiten exzentrischen Achse 82 gegenüber der zentralen Eingangs- Antriebswellenachse 16.
Das Ausgleichselement 76 weist zusätzlich eine Mehrzahl von drei mit gleichem Winkelabstand voneinander angeordneten, radial versetzten Ausbuchtungen 77 auf, die zu seinem Ausgangs-Ende benachbart sind. Jede Ausbuchtung 77 weist einen kreisförmigen Aufnahme-Bereich 84 auf, der sich von deren Ausgangs-Endseite aus nach einwärts erstreckt. Die Aufnahme-Bereiche 84 sind mit gleichem Abstand von der zweiten exzentrischen Achse 82 und mit gleichem Winkelabstand um die zweite exzentrische Achse 82 herum angeordnet. Jeder Aufnahme-Bereich 84 nimmt eines von einer Anzahl von zweiten Rotationselementen oder einen von einer Anzahl von zweiten exzentrischen zylindrischen Antriebsbolzen 140 rotierbar auf. Jeder zweite zylindrische Antriebsbolzen 140 weist eine zentrale Achse 142 auf und ist innerhalb eines Aufnahme-Bereichs 84 für eine Rotation innerhalb dieses Bereichs gelagert. Dementsprechend ist jeder zylindrische Antriebsbolzen 140 für eine Rotation mit der Eingangs-Antriebswelle 12 angeordnet, wenn das Ausgleichselement 76 mit der Eingangs-Antriebswelle 12 rotiert. Jeder zweite Antriebsbolzen 140 ist ferner für eine Rotation innerhalb der Aufnahme-Bereiche 84 des Ausgleichselements 76 unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle 12 angeordnet. Weiterhin ist jeder zweite Antriebsbolzen 140 durch das Ausgleichselement 76 für eine Rotation um die Eingangs-Antriebswelle 12 unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle 12 angeordnet. Jeder zweite exzentrische zylindrische Antriebsbolzen 140 weist ferner eine zweite zylindrische Öffnung 144 auf, die relativ zu dessen zentraler Achse 142 exzentrisch angeordnet ist. Der Abstand zwischen dem Zentrum einer jeden Öffnung 144 und jeder zentralen Achse 142 ist gleich der Summe der radialen Versatzabstände der ersten exzentrischen Achse 70 und der zweiten exzentrischen Achse 82 gegenüber der zentralen Achse 16 der Eingangswelle.
Jeder zweite exzentrische zylindrische Antriebsbolzen 140 ist für einen Eingriff mit dem Leistungsexzenterelement 64 befähigt. Im einzelnen weist das Leistungsexzenterelement 64 eine Mehrzahl von drei mit gleichmäßigem Winkelabstand voneinander angeordneten, radial versetzten Ausbuchtungen 65 auf. Jede Ausbuchtung 65 weist einen zylindrischen Zapfen oder Stift 72 auf, der in der Richtung des Eingangs-Endes des Getriebes nach auswärts vorsteht. Die Stifte 72 sind mit gleichem Winkelabstand um die Öffnung 68 des Leistungsexzenterelements und dementsprechend um die erste exzentrische Achse 70 mit einem vorgegebenen radialen Abstand aufgenommen. Jeder Stift 72 ist durch zweite exzentrische zylindrische Öffnungen 144 rotierbar aufgenommen. Die Rotationsbewegung des Antriebskragens 128 relativ zur Eingangs-Antriebswelle 12 bringt die verschiedenen Antriebsbolzen und Zapfen betriebsmäßig in gegenseitigen Eingriff, wie unten beschrieben wird.
Es werden nunmehr rotierbare Eingriffsmittel beschrieben, durch welche der Antriebskragen 128 selektiv um die zentrale Achse 16 relativ zur Eingangs-Antriebswelle 12 in Rotation versetzt wird. Die rotierbaren Eingriffsmittel werden vorteilhafterweise mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Motors oder mit Hilfe einer (nicht gezeigten) manuellen Kurbel angetrieben, wobei der Motor bzw. die Kurbel außerhalb des Getriebegehäuses 18 angeordnet ist. Wie dargestellt ist, ist ein Motorflansch 146 oberhalb des Gehäuses 18 zum Befestigen eines Motors mit Drehzahlregelung an diesem angeordnet. Der Motorflansch 146 weist einen kreisförmigen Hohlraum 148 auf, welcher sich in den Hohlraum des Getriebes 10 erstreckt. Der untere zentrale Bereich des Hohlraums 148 weist eine kreisförmige Öffnung 150 auf, welche eine Ritzelwelle 152 mit Hilfe von Rollenlagerelementen 147 rotierbar lagert. Der obere Bereich der Ritzelwelle 152 weist einen vergrößerten Kopf mit einer Öffnung 154 auf, die sich von seiner oberen Seite aus nach abwärts erstreckt. Die Öffnung 154 ist dazu befähigt, eine Antriebswelle des Motors mit Drehzahlregelung aufzunehmen. Radiale Löcher 155 nehmen Verriegelungsstifte auf, welche die Ritzelwelle 152 mit derjenigen der Antriebswelle des Motors gegenseitig verriegeln. Der untere Bereich der Ritzelwelle 152 weist ein an ihr befestigtes Ritzelantriebskegelrad 156 auf.
Das Antriebskegelrad 156 gelangt betriebsmäßig mit einem Verlagerungs-Kegelringrad 158 in Eingriff, welches die Eingangs- Antriebswelle 12 rotierbar umgibt. Das Ringrad 158 weist eine Kegelradfläche, welche dem Ausgangs-Ende des Getriebes gegenüberliegt, sowie eine gegenüberliegende, flache, ringförmige Fläche 162 auf, welche dem Eingangs-Antriebswellenende des Getriebes gegenüberliegt. Die Kegelradfläche kämmt mit dem Antriebskegelrad 156. Ein sich in Längsrichtung erstreckender Bereich 164 des Ringrades 158 steht zu dem Eingangs-Ende des Getriebes von dem radial am innersten befindlichen Bereich der flachen, ringförmigen Fläche 162 vor. Ein ringförmiger Halteflansch 166 ist durch die Fläche 162 und die Außenfläche des Bereichs 164 in verschiebbarer Weise aufgenommen, so daß das Verlagerungs-Kegelrad 158 relativ zu der Eingangs- Antriebswelle 12 für einen Rotationsantrieb durch das Antriebskegelrad 156 rotierbar aufgenommen ist. Der ringförmige Halteflansch 166 ist mit einer Anzahl von Verlängerungsstücken 157 verschraubt, welche von der Ausgangs-Endseite der Eingangs-Endkappe 24 aus in Längsrichtung nach auswärts vorstehen. Eine Druckscheibe bzw. ein Verriegelungsring 160 ist auf das äußere Eingangs-Ende des Bereichs 164 geschraubt, um das Ringrad 158 relativ zu dem Flansch 166 axial zu halten.
Die innere, zylindrische Fläche des Verlagerungs-Ringrades 158 ist mit einem Gewinde versehen, um mit einer mit einem Gewinde versehenen, äußeren Fläche eines Verlagerungs-Lagers 168 kämmend in Eingriff zu gelangen. Das Verlagerungs-Lager 168 ist im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig, wobei es einen oberen Ausbuchtungsbereich 170 und einen unteren Ausbuchtungsbereich 172 aufweist und wobei die jeweiligen Ausbuchtungsbereiche 170 und 172 einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Jede Ausbuchtung 170, 172 weist eine sich in Längsrichtung hindurcherstreckende Bohrung 174 auf, welche einen axialen Führungsstift 176 in verschiebbarer Weise aufnimmt. Die Führungsstifte 176 erstrecken sich parallel zur zentralen Achse 16 und sind an ihren Eingangs-Enden innerhalb von Öffnungen 178 verankert, die in der Ausgangs-Endseite der Eingangs-Endkappe 24 ausgebildet sind. Das Verlagerungs-Lager 168 ist zum Verschieben entlang der Stifte 176 befähigt. Das Verlagerungs-Lager 168 weist ferner einen zylindrischen Bereich 169 auf, der von den Ausbuchtungen 170, 172 zu dem Ausgangs-Ende des Getriebes in Längsrichtung vorsteht. Die Außenseite des zylindrischen Bereichs 169 ist mit einem Gewinde versehen, um mit dem mit einem inneren Gewinde versehenen Bereich des Ringrades 158 in Eingriff zu kommen. Eine Rotation des Ringrades 158 verursacht eine in Längsrichtung gehende Bewegung des Verlagerungs-Lagers 168 relativ zur Eingangs-Welle 12 infolge dieser verschraubten Verbindung.
Ein Kugellager 34 verbindet das Verlagerungs-Lager 168 mit einer Schnellführungsmutter 181, die mit der Eingangs-Antriebswelle 12 rotiert. Der äußere Laufring des Lagers 34 ist im Inneren an dem Verlagerungs-Lager 168 fixiert, um ihn mit Hilfe einer Lagergehäuse- Verriegelungsmutter 184 gegenüber Drehung zu sichern, wobei diese Lagergehäuse-Verriegelungsmutter 184 auf das Verlagerungs-Lager 168 aufgeschraubt ist. Der innere Laufring des Lagers 34 ist an dem äußeren Bereich der Schnellführungsmutter 181 mit Hilfe einer Standard-Lager- Verriegelungsmutter und -Scheibe 182 befestigt. Der innere Bereich der Schnellführungsmutter 181 ist mit Gewinde versehen und kommt mit einem mit einem äußeren Schraubgewinde versehenen Bereich 188 der Eingangs-Antriebswelle 12 in Eingriff. Die Schnellführungsmutter 181 rotiert normalerweise mit der Eingangs-Antriebswelle 12. Eine Längsbewegung der Schnellführungsmutter 181 erteilt der Führungsmutter 181 relativ zur Eingangs-Welle 12 durch den mit Gewinde versehenen Bereich 188 eine Rotationsbewegung.
Die Schnellführungsmutter 181 ist in Längsrichtung verschiebbar, jedoch mit Hilfe eines sich radial gegenüberliegenden Paares von länglichen Festlegestücken 186 in Bezug auf den Antriebskragen 128 rotationsmäßig festgelegt. Die länglichen Festlegestücke 186 sind durch rechteckförmige Längsschlitze aufgenommen, wobei ein jeweiliger Schlitz in der Führungsmutter 181 und in dem Antriebskragen 128 ausgebildet ist. Ein Paar von Schrauben 187 erstreckt sich von dem Äußeren des Antriebskragens 182 und ist in jeden der länglichen Festlegestücke 186 für Befestigungszwecke geschraubt. Auf diese Art und Weise wird die Rotationsbewegung, die der Schnellführungsmutter 181 durch ihr Verschieben in Längsrichtung auferlegt wird, unmittelbar zu dem Antriebskragen 128 übertragen.

Betriebsweise

Es wird nunmehr auf die gepaarten Fig. 4 und 6; 6 und 7; und 8 und 9 Bezug genommen. Die Fig. 4, 6 und 8 sind in einer Ebene liegende Schnittansichten, welche die verschiedenen Getriebekomponenten veranschaulichen, wie diese sich darstellen, wenn sich das Getriebe in einem Leerlaufzustand befindet, das heißt, die kreisförmige Exzenterelementfläche 94 ist mit der Eingangs- Antriebswelle 12 konzentrisch. Fig. 1 und 2 veranschaulichen ferner das Getriebe im Leerlaufzustand. Fig. 5, 7 und 9 veranschaulichen die Konfiguration der verschiedenen Getriebekomponenten, wenn der Antriebskragen 128 um 120º relativ zur Eingangs-Antriebswelle 12 in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht worden ist (alternativ um 240º in Richtung im Uhrzeigersinne).
Im Leerlaufzustand ist die kreisförmige Exzenterelementfläche 94 mit der Eingangs-Antriebswelle 12 konzentrisch. Die Exzenterelementachse 66 und die Ausgleichselementachse 80 sind mit der zentralen Achse 16 koinzident. Eine Rotation der Eingangs-Welle 12 erteilt dadurch den Folgeelementen 88 des Exzenterelements keine abwechselnde radial gerichtete Bewegung. Dementsprechend wird ungeachtet der Drehzahl der Eingangs-Welle 12 die Drehzahl der Ausgangs-Welle 14 Null sein.
Um die Drehzahl der Ausgangs-Welle einzustellen, wird zuerst der Ritzelwelle 152 mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Drehzahlbestimmungsmotors eine Rotationsbewegung erteilt. Die Rotation der Welle 152 versetzt das Antriebs-Kegelrad 156 in Rotation, welches mit dem Ringrad 158 in Eingriff steht. Die Rotation des Ringrades 158 bewegt das Verlagerungs-Lager 168 infolge des Eingriffes der Gewinde an dem Verlagerungs-Lager und an den Ringrad-Gehäusen in axialer Richtung. Die axiale Bewegung des Verlagerungs-Lagers 168 bewegt ebenfalls die Schnellführungsmutter 181 in axialer Richtung. Die geneigten Gewinde der Schnellführungsmutter 181 stützen sich gegen die geneigten Gewinde 188 an der Eingangs-Antriebswelle 12. Dies verursacht, daß die Schnellführungsmutter 181 relativ zur Eingangs- Antriebswelle 12 rotiert. Die Rotation der Schnellführungsmutter 181 relativ zu der Eingangs-Antriebswelle 12 erteilt die gleiche Rotationsbewegung dem Antriebskragen 128 durch die länglichen Festlegestücke 186.
Die Rotation des Antriebskragens 128 erteilt den ersten exzentrischen Antriebsbolzen 134 innerhalb ihrer Aufnahme-Bereiche 132 eine Rotationskraft, wobei diese exzentrischen Antriebsbolzen 134 die Kraft durch die Stifte 86 dem Ausgleichselement 76 auferlegen. Die Rotation des Antriebskragens 128 erteilt ferner eine Rotation der Antriebsbolzen 134 um die Eingangs-Antriebswelle 12. Die Rotation der zylindrischen Antriebsbolzen 134 und die entsprechende Kraft auf die Stifte 86 führt zur Rotation des Ausgleichselements 76 um sein exzentrisches Lager 56.
Wenn das Ausgleichselement 76 um sein exzentrisches Lager 56 rotiert, wird eine Rotationskraft den zweiten exzentrischen zylindrischen Antriebsbolzen 140 innerhalb ihrer Aufnahme-Bereiche 84 erteilt. Dies überträgt ein Drehmoment auf die Stifte 72, die von dem Leistungsexzenterelement 64 vorstehen. Dies zwingt die Antriebsbolzen 140, um die Eingangs-Antriebswelle 12 zu rotieren, und gleichzeitig das Leistungsexzenterelement 64, um sein exzentrisches Lager 54 zu rotieren. Hierdurch wird eine nach einwärts oder auswärts gerichtete, spiralförmige Bewegung der Exzenterelementachse 66 und der Ausgleichselementachse 80 relativ zur zentralen Achse 16 erteilt. Die kreisförmige Exzenterelementfläche 94 und dementsprechend das Ringelement 90 werden hierdurch exzentrisch relativ zur zentralen Achse 16 in einer radialen Richtung versetzt. Das Ausgleichselement wird gleichzeitig in der entgegengesetzten radialen Richtung radial versetzt, um die Eingangs-Antriebswelle in einem dynamisch ausgeglichenen Zustand zu halten.
Auf diese Art und Weise ergeben die zwei Sätze von exzentrischen Antriebsbolzen und Zapfen jeweilige erste und zweite umlaufende Mittel, welche selektiv eine Rotationsbewegung des Exzenterelements und des Ausgleichselements um deren jeweiliges exzentrisches Lager herum erteilen. Die ersten umlaufenden Mittel und die zweiten umlaufenden Mittel weisen kollektiv die oben beschriebenen umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel auf. Die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel sind vorzugsweise aus wenigstens drei Rotationselementen gebildet, wie gezeigt, welche die ersten exzentrisch angeordneten Mittel und die zweiten exzentrisch angeordneten Mittel unmittelbar untereinander verbinden.
Wenn die Eingangs-Welle rotiert, wird eine sequentielle abwechselnde radial gerichtete Bewegung jedem der Folgeelemente 88 des Exzenterelements erteilt, wobei diese Bewegung in eine abwechselnde Rotation einer jeden Kurbelwelle 98 übertragen wird. Dies wird durch die in einer Richtung wirkenden Kupplung 100 in eine Rotation der Ritzel 124 übertragen. Auf diese Art und Weise wird eine zyklische Antriebskraft sequentiell einem jeden der Ritzel 124 erteilt. Dies erteilt dem Sonnenrad 126 eine kontinuierliche antreibende Kraft und dementsprechend rotiert die Ausgangs-Abtriebswelle 14. Je größer der Grad der Versetzung ist, desto größer wird die Drehzahl der Ausgangs- Abtriebswelle relativ zu derjenigen der Eingangs-Antriebswelle sein.
Fig. 8 und 9 veranschaulichen, daß die Folgeelemente 88 des Exzenterelements sich nach rückwärts und nach vorwärts relativ zu dem Ringelement 90 mit einem jeweiligen abwechselnden radial gerichteten Hub verschieben. Gemäß Fig. 8 ist jedes der Folgeelemente 88 des Exzenterelements mit gleichmäßigem Winkelabstand um das Ringelement 90 herum positioniert. Gemäß Fig. 9 sind die beiden oberen, linksseitigen Folgeelemente des Exzenterelements näher beieinander, während die zwei äußeren rechtsseitigen Folgeelemente des Exzenterelements weiter voneinander beabstandet sind. Dies ist das Ergebnis eines jeden Verschiebens des Folgeelements des Exzenterelements nach rückwärts und nach vorwärts, relativ zu dem Ringelement 90 bei jedem Hub. Bei dem Antriebshub erlegt jedes Folgeelement des Exzenterelements eine Kraft dem Ringelement 90 auf, während in dem Wiedereinfangshub keine Kraft diesem auferlegt wird. Dementsprechend wird eine sequentielle Rotationskraft dem Ringelement 90 durch jedes der Folgeelemente des Exzenterelements auferlegt, wodurch das Ringelement 90 veranlaßt wird, eine Präzession um die Exzenterelementachse relativ zu dem Leistungsexzenterelement 64 aufzuweisen.
Das Getriebe ist vorzugsweise so ausgestaltet, um eine variierende Drehzahl der Ausgangs-Welle relativ zu derjenigen der Eingangs-Welle von Null aufwärts bis zu einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 zu ergeben. Jegliche Drehzahländerungen werden gleichmäßig und kontinuierlich ausgeführt. In Abhängigkeit von der erwünschten Funktion kann das Getriebe als eine Einrichtung zur Drehzahländerung oder als eine Einrichtung zur Drehzahlregelung verwendet werden. Eine sehr präzise Drehzahlregelung der Ausgangs-Abtriebswelle wird mit der beschriebenen Konstruktion erzielt.

Betrachtungen und Überlegungen hinsichtlich der Konstruktion

Der effektive Verlauf der Oszillation der Kurbelzapfen, welche durch das Exzenterelement erteilt wird, ist eine gleichmäßige, sinusförmige Kurve mit relativ kurzen, durch einen kleinen Radius gekennzeichneten Spitzen und mit einer langen, flachen Form zwischen den Spitzen. Die Getriebekomponenten sind vorzugsweise so konstruiert, um einen Oszillationsverlauf dieser Form vorzusehen, so daß sich ein effizientes Getriebe ergibt. Eine derartige effiziente Beziehung wird am besten dann erreicht, wenn jeder Exzenterversatz gegenüber der zentralen Achse 16 der Eingangs-Antriebswelle 12 in Kurbelzapfen-Hüben resultiert, die auf jeder Seite der konzentrischen oder "Null"-Position der Kurbel gleichförmig verschoben sind. Zusätzlich wird der maximale, abwechselnde Exzenterhub vorzugsweise so begrenzt, daß ein "Rollover" (vollständige Drehung) der Kurbelwelle 98 verhindert wird, was dann auftreten würde, wenn die abwechselnde Amplitude zu groß würde. Dementsprechend ist der radiale Versatz jeder Achse eines Kurbelzapfens 114 relativ zur Kurbelwellenachse 113 vorzugsweise größer als eine Hälfte eines vorgegebenen Maximums der Amplitude des Exzenterversatzes.
Zur Erläuterung der erwünschten Beziehungen zum Konstruieren eines Getriebes in Übereinstimmung mit der Erfindung, um den am höchsten erfahrenen Grad der Leistungsfähigkeit zu ergeben, wird nunmehr auf Fig. 12 Bezug genommen. Fig. 12 veranschaulicht die rollende Bewegung des Kurvenzapfens um die Kurbelwellenachse A, das Ergebnis des abwechselnden, radial gerichteten Verlaufes des Leistungsexzenterelements 64. Die Punkte D und E repräsentieren die Zentren eines Kurbelzapfens 114, wenn dieser zwischen Positionen des Maximums (D) und des Minimums (E) oszilliert. Die Punkte C, F und G repräsentieren die Exzenterelementachse, wenn sie sich von einer Mittelstellung (C) zu einer radialen Maximalverschiebung (F) und einer radialen Minimalverschiebung (G) bewegt, um die maximale Oszillation der Kurbelzapfen 114 zu erzeugen. Der Punkt B bedeutet die Nullhub- Position für den Kurbelzapfen 114.
In bevorzugter Weise ist der gekrümmte Abstand zwischen den Linien AD und AE so konzipiert, daß er 94 bis 98 Prozent eines 180º-Bogens ist. Dies verhindert ein "Rollover" der Kurbelwellen an der maximalen und an der minimalen Grenze, während noch der angenäherte maximale, theoretische 180º-Bogen-Hub verwendet wird. Hinzu kommt, daß die Positionen des Maximums (D) und des Minimums (E) entlang eines Radius durch die zentrierte Exzenterelementachse 66 angeordnet sein sollten, das heißt, auf der einen Seite der Kurbelwellenachse A, und daß die Linie AB die Linie DE schneiden sollte.
Diese Positionierung verhindert ein "Rollover" oder eine Rotation der Kurbelwelle während der abwechselnden radial gerichteten Bewegung und der maximalen Leistungsfähigkeit des Getriebes. Die Wirkung besteht darin, den Rotationseingang zu der Kurbelwelle konzentrisch um die Nullhub-Position auszugleichen. Infolgedessen resultiert jeder Leistungsexzenterelement-Versatz gegenüber dem Zentrum in Kurbelzapfen-Hüben, die auf jeder Seite der Kurbel-Nullposition gleichförmig verschoben sind.
Der erste allgemeine Schritt beim Konstruieren eines Getriebes in Übereinstimmung mit der Erfindung besteht darin, zunächst die Drehzahl und die Last zu ermitteln, welchen das Getriebe unterworfen wird. Der Kurbelzapfendurchmesser und der Kurbelwellenversatz werden auf der Grundlage der geforderten Drehzahl und Belastungskapazität des Getriebes ermittelt. Wenn der Kurbelwellenversatz ermittelt ist, ist hierdurch der Versatz des Leistungsexzenterelements ebenfalls ermittelt. Mit diesen festgesetzten Parametern und den wie oben vorgesehenen Beziehungen kann ein Fachmann den erwünschten Radius des Leistungsexzenterelements festlegen, um die wirkungsvollste funktionsmäßige Geometrie zu ergeben.
Wenn einmal die Dimensionierung der Kurbelzapfen, der erforderliche Versatz des Leistungsexzenterelements und der Radius des Leistungsexzenterelements festgelegt worden sind, kann die Bemessung des Ausgleichselements ermittelt werden, um zu gewährleisten, daß der genaue Versatz vorgesehen wird, um die Eingangs-Antriebswelle in Balance zu halten. Das Gewicht des Ausgleichselements muß dasjenige der Leistungsexzenterelement-Anordnung kompensieren (die Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe, das Leistungsexzenterelement, das Ringelement und die Rollenlagerelemente zwischen dem Leistungsexzenterelement und dem Ringelement). Das Ausgleichselement muß ferner einigem des Gewichts der Folgeelemente des Exzenterelements und der Kurbelzapfen Rechnung tragen.
In bevorzugter Weise sind die Lager, welche die Eingangswelle sowie die Ausgangswelle lagern, so bemessen und konstruiert, um Spiele zu ergeben, die so nah wie nur möglich bei Null liegen, um eine axiale und radiale Bewegung derartiger Wellen relativ zu dem Leistungsexzenterelement und dem Ausgleichselement zu verhindern. Es gibt zumindest drei Vorteile für derartige Null-Spiele. Erstens wird die Drehzahl der Ausgangs-Welle besser geregelt, wobei eine präzisere Regelung und präzisere Einstellungen ermöglicht werden. Zweitens wird der wirksame Betrieb der in einer Richtung wirkenden Kupplungen maximiert. Drittens wird Geräusch minimiert.
Das oben erläuterte Getriebe ist stufenlos variabel und kann entweder während des Betriebes oder in Ruhestellung eingestellt werden. Es versteht sich, daß Getriebe, die ein vorgegebenes oder festgesetztes Übersetzungsverhältnis aufweisen und die allgemein so konstruiert sind, wie oben ausgeführt, hergestellt oder verwendet oder verkauft werden können, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnte ein Endanwender ein Getriebe benötigen, das lediglich bei einer genauen Drehzahl der Ausgangs-Welle für eine gegebene Drehzahl der Eingangs-Welle arbeitet. Getriebe, die in Übereinstimmung mit der Erfindung konstruiert sind, könnten durch den Hersteller so voreingestellt sein, daß sie die erforderlichen Versätze des Leistungsexzenterelements und des Ausgleichselements aufweisen, um das erforderliche Übersetzungsverhältnis zu ergeben, so daß die erwünschte genaue Drehzahl der Ausgangs-Welle erzeugt wird. Wenn einmal das genaue Übersetzungsverhältnis eingestellt wurde, könnte der Hersteller die Versätze des Leistungsexzenterelements und des Ausgleichselements durch Verschweißen oder auf andere Weise in effektiver Weise blockieren, bevor eine Auslieferung an den Endanwender erfolgt. Die stufenlose Variabilität der Versätze und die Lagerspiele nahe bei Null ermöglichen eine derartige genaue Drehzahlregelung, daß die Herstellung und die Lagerhaltung von Getrieben mit präzisen, fest vorgegebenen Übersetzungsverhältnissen praktikabel werden kann.

Zweite Ausführungsform

Ein Getriebe in einer zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 18 beschrieben. Das Getriebe gemäß der zweiten Ausführungsform ist dem Getriebe 10 sehr ähnlich, so daß lediglich signifikante Unterschiede beschrieben werden. Der Hauptunterschied bei den Getrieben besteht in den Einstellmitteln und den umlaufenden exzentrischen Kupplungsmitteln. Fig. 13 bis 18 sind Teilansichten des alternativen Getriebes, wobei die modifizierten Einstellmittel und die modifizierten umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel hervorgehoben werden. Fig. 13 und 15 veranschaulichen die Konfigurationen der Komponenten der abgewandelten Ausführungsform, wobei das Getriebe so gesetzt ist, daß es sich im Leerlaufmodus befindet (das heißt, die Drehzahl der Ausgangs-Abtriebswelle ist ungeachtet der Drehzahl der Eingangs-Welle 212 Null). Fig. 14 veranschaulicht die Konfiguration der Getriebekomponenten gemäß der alternativen Ausführungsform, wenn das Exzenterelement und das Ausgleichselement um 120º relativ zu der Eingangs-Antriebswelle 212 in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht worden sind (oder alternativ um 240º in Richtung im Uhrzeigersinne). Infolgedessen entspricht Fig. 14 in ihrer betriebsmäßigen Konfiguration der Fig. 7, welche das Getriebe 10 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Die Fig. 16 bis 18 veranschaulichen spezielle Komponenten des Getriebes in der abgewandelten Ausführungsform.
Das abgewandelte Getriebe verwendet erneut eine Leistungsexzenterelement-Exzenterscheibe 264 und ein axial benachbartes Ausgleichselement 276. Jedes Element ist an exzentrischen Lagermitteln angeordnet, die aus einem exzentrischen Ausgleichselement-Lager 256 und einem exzentrischen Leistungsexzenterelement-Lager 254 bestehen. Umlaufende exzentrische Kupplungsmittel gemäß der abgewandelten Ausführungsform weisen eine Reihe von drei Rotationselementen 240 auf, die mit 240a, 240b und 240c in den Fig. 13 bis 15 bezeichnet sind. Diese Rotationselemente, wechselweise als exzentrische Kupplungsverbindungen 240 bezeichnet, verbinden das Exzenterelement 264 und das Ausgleichselement 256 betriebsmäßig und antriebsmäßig untereinander. Eine Direktantriebseinrichtung greift an wenigstens einem dieser Rotationselemente an, um eine selektive Rotations-Antriebskraft dem einen Element um die Eingangs-Antriebswelle 212 zu erteilen, so daß eine gleichzeitige Rotation des Exzenterelements 264 und des Ausgleichselements 276 um ihre jeweiligen exzentrischen Lager 256 bzw. 254 erteilt werden. Vorzugsweise, und wie veranschaulicht, gelangt die Direktantriebseinrichtung unmittelbar mit jedem dieser Rotationselemente 240a, 240b und 240c in Eingriff.
Im einzelnen besteht jede dieser exzentrischen Kupplungsverbindungen 240 aus einem Paar von untereinander verbundenen Versatz- Antriebsstiften 242, 244 (Fig. 17 und 18). Die Antriebsstifte 242, 244 weisen jeweilige Antriebsstift-Zentralachsen 243, 245 auf. Diese Stifte sind mittels einer umgebenden Kupplungsplatte 246 untereinander verbunden, welche einander gegenüberliegende Seiten 248 und 250 sowie eine zentrale Achse 239 aufweist. Die Plattenachse 239 befindet sich zwischen den Antriebsstift-Zentralachsen 243, 245 und ist gegenüber diesen Antriebsstift-Zentralachsen 243, 245 gleichmäßig beabstandet. Der Antriebsstift 242 ist an der Seite 248 befestigt, während der Antriebsstift 244 an der Seite 250 befestigt ist. Der äußere Umfang der Platte 246 bildet einen Kreis 247, innerhalb welchem die Antriebsstifte 244, 242 aufgenommen sind. Die äußeren Umfänge der Antriebsstifte 242, 244 bilden jeweilige überlappende Kreise 249, 251, die in Bezug auf den Kreis 247 an diametral einander gegenüberliegenden Stellen entlang eines Durchmessers 252 des Kreises 247 tangential sind.
Eine Schnell-Gewindeführungsstange oder eine Schnell- Führungsschraube 258 erstreckt sich nach auswärts von dem Antriebsbolzen 244 zwischen den Antriebsstift-Achsen 245 und 243 und entlang der Zwischenverbindungs-Platten-Zentralachse 239. Dementsprechend bezeichnet die Bezugsziffer 239 ebenfalls die zentrale Achse der Schnell-Führungsschraube. Schnell-Führungsschrauben 258 sind gegenüber der zentralen Achse 216 der Antriebs-Welle gleichmäßig beabstandet und um die Zentralachse 216 der Antriebs-Welle mit gleichen Winkelabständen voneinander beabstandet, wie durch den Kreis 271 in den Fig. 13 und 14 angedeutet ist.
Die Antriebsstifte 244 sind innerhalb zylindrischer Aufnahme-Bereiche 220 rotierbar aufgenommen, die mit gleichen Abständen von einer zweiten exzentrischen Achse 282 und mit gleichen Winkelabständen um diese zweite exzentrische Achse 282 und in dem Ausgleichselement 276 ausgebildet sind (Fig. 13 und 15). Antriebsstifte 242 sind innerhalb zylindrischer Aufnahme-Bereiche 222 rotierbar aufgenommen, die mit gleichen Abständen von der ersten exzentrischen Achse 270 und mit gleichen Winkelabständen um diese erste exzentrische Achse 270 sowie in dem Leistungsexzenterelement 264 ausgebildet sind. Das Leistungsexzenterelement 264 und das Ausgleichselement 276 sind entlang der Eingangs-Antriebswelle 212 um die Stärke einer Zwischenverbindungsplatte 246 voneinander axial beabstandet.
Der Abstand zwischen den zentralen Achsen 245 der Antriebsstifte 244 und der Schnell-Führungsachse 239 ist gleich dem Versatz der zweiten exzentrischen Achse 282 gegenüber der zentralen Achse 216 der Eingangs-Antriebswelle. Gleichfalls ist der Abstand zwischen den zentralen Achsen 243 der Antriebsstifte 242 und der Schnell- Führungsachse 239 gleich dem Versatz der ersten exzentrischen Achse 270 gegenüber der zentralen Achse 216 der Eingangs-Antriebswelle. Der Versatz-Abstand (Zwischenraum) zwischen den Antriebsstift- Zentralachsen 245 und 243 ist kollektiv gleich der Summe der Versätze der ersten exzentrischen Achse gegenüber der zentralen Achse 216 und der zweiten exzentrischen Achse gegenüber der zentralen Achse 216.
Eine Reihe von untereinander in Verbindung stehenden Anti-Totgang- Führungsmuttern 232 steht mit jeder Führungsschraube 258 in einem verschraubten Eingriff. Die Führungsmuttern 232 sind untereinander verbunden und durch eine Stern-Anordnung 230 aufgenommen, welche die Antriebs-Welle 212 umgibt. Jede Führungsmutter ist an einem äußeren Ende eines von drei Armen 231 der Stern-Anordnung 230 aufgenommen. Die Stern-Anordnung 230 rotiert normalerweise mit der Eingangs-Antriebswelle 212 durch die Zwischenverbindung der Führungsmuttern 232 mit den Führungsschrauben 258. Die Stern- Anordnung 230 ist für eine axiale Bewegung und eine Rotationsbewegung relativ zur Eingangs-Welle 212 mit Hilfe eines Gleitlagers 234 angeordnet, welches die Eingangs-Welle 212 umgibt.
Ein Kugellager 235 ist um das Eingangs-Ende der Stern-Anordnung 230 aufgenommen. Ein äußerer Laufring 236 des Lagers 235 ist gegenüber einer Rotation durch die sphärischen Wälzlagerelemente des Lagers 235 isoliert und an einer (nicht gezeigten) axialen Antriebseinrichtung befestigt. Die axiale Antriebseinrichtung gelangt mit dem äußeren Laufring 236 zum selektiven Bewegen des Sterns 230 relativ zur Eingangs-Welle 212 in Eingriff, um eine Rotation der exzentrischen Kupplungsverbindungen 240 um die Eingangs-Antriebswelle zu erteilen und um einen entsprechenden Versatz des Exzenterelements und des Ausgleichselements zu erteilen, wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird. Selbstverständlich könnten alternative Mittel zum selektiven Bewegen der Stern-Anordnung 230 axial relativ zur Eingangs- Antriebswelle 212 ebenfalls verwendet werden, ohne von den Prinzipien und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Bei den Getriebekomponenten, die so angeordnet sind, wie in den Fig. 13 und 15 veranschaulicht ist, sind das Exzenterelement 264 und das Ausgleichselement 276 konzentrisch relativ zur Eingangs- Antriebswelle 212 angeordnet. Ein gestrichelt gezeichneter Kreis 275 repräsentiert die wirksame Exzenterfläche des Leistungsexzenterelements 264, wenn es sich konzentrisch um die Eingangs-Welle 212 befindet. Dementsprechend wird ungeachtet der Drehzahl der Eingangs- Antriebswelle die Drehzahl der Ausgangs-Abtriebswelle Null sein.
Um dem Exzenterelement und dem Ausgleichselement eine entgegen dem Uhrzeigersinne gerichtete Rotation um deren jeweiliges exzentrisches Lager zu erteilen, wie in Fig. 14 veranschaulicht ist, gelangt die Lageranordnung 235 in Eingriff, um die Stern-Anordnung 230 zur linken Seite hin axial zu bewegen, wie in Fig. 15 veranschaulicht ist. Diese axiale Bewegung oder Kraft erteilt eine entsprechende Kraft auf das Exzenterelement und das Ausgleichselement durch die Führungsmuttern 232 und die Führungsschrauben 258. Dies verursacht, daß das Exzenterelement und das Ausgleichselement anfangen, entgegen dem Uhrzeigersinne um ihr jeweiliges exzentrisches Lager zu rotieren. Wenn dies erfolgt, wird die Stern-Anordnung 230 sowohl axial relativ zur Eingangs-Antriebswelle 212 bewegt als auch relativ zu dieser entgegen dem Uhrzeigersinn in Rotation versetzt. Die exzentrischen Kupplungsverbindungen 240 werden ebenfalls dazu veranlaßt, um die Eingangs-Antriebswelle 212 zu rotieren. Ebenfalls wird jeder Antriebsstift 242 bzw. 244 der exzentrischen Kupplungsverbindungen 240 relativ zu seinem entsprechenden zylindrischen Aufnahme-Bereich 222 bzw. 220 in dem Exzenterelement 264 bzw. dem Ausgleichselement 276 rotieren. Wie sich aus einer Betrachtung der Fig. 13 und 14 ergibt, verbleibt die horizontale Beziehung oder die Orientierung der Antriebsstifte 242 und 244 relativ zueinander unverändert, wenn die exzentrischen Kupplungsverbindungen 240 dazu veranlaßt werden, um die Eingangs-Antriebswelle 212 zu rotieren.
Dementsprechend weisen der Stern 230, die Schnell-Führungsmuttern 232 und die Schnell-Führungsschrauben 258 eine Direktantriebseinrichtung auf, die mit den versetzten Antriebsstiften zwischen ihren jeweiligen Achsen mittels einer verschraubten Schraube 258 und einer zugeordneten Führungsmutter 232 antreibend in Eingriff gelangt, um den exzentrischen Kupplungsverbindungen um die Eingangs- Antriebswelle eine Rotationsbewegung zu erteilen. Dies erteilt eine entsprechende gleichzeitige Rotation des Exzenterelements und des Ausgleichselements um deren jeweiliges exzentrisches Lager durch die Wirkung, die durch ihre jeweiligen in Eingriff gelangenden Antriebsstifte geliefert wird.
Bei der bevorzugten und veranschaulichten Ausführungsform befindet sich jeder der untereinander verbundenen Kurbelzapfen 242 und 244 antreibend in Eingriff durch eine aufgeschraubte Schraube 258 und eine zugeordnete Führungsmutter 232, um eine selektive Rotation um die Antriebswelle 212 zu erteilen. Alternativ hierzu könnten, jedoch weniger bevorzugt, weniger als alle der gekuppelten Antriebsstifte in Eingriff gelangen, um die erwünschte Rotation relativ zur Eingangs- Antriebswelle 212 zu erteilen.
Die zwei veranschaulichten und beschriebenen Ausführungsformen zeigen, wie ein umlaufendes exzentrisch gekuppeltes Exzenterelement sowie ein umlaufendes, exzentrisch gekuppeltes Ausgleichselement dazu veranlaßt werden können, um ihr jeweiliges exzentrisches Lager zu rotieren. Alternative Mittel zum Erteilen der erwünschten Rotationsbewegungen könnten sicherlich ebenfalls verwendet werden, ohne von den Prinzipien und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnten das Exzenterelement oder das Ausgleichselement mittels eines rotierenden hydraulischen Kolbens in Eingriff gelangen, um die erwünschte Rotationskraft dem Exzenterelement oder dem Ausgleichselement zu erteilen, wobei diese Kraft anschließend auf das andere durch eine umlaufende exzentrische Kupplungseinrichtung übertragen würde. Andere Methoden könnten ebenfalls angewendet werden, wie dies durch den Fachmann erkannt wird, ohne von den Prinzipien und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Die beiden beschriebenen Ausführungsformen verwenden umlaufende exzentrische Kupplungsmittel, welche das Exzenterelement und das Ausgleichselement betriebsmäßig untereinander verbinden, um gleichzeitig eine Rotationsbewegung dem Exzenterelement und dem Ausgleichselement um deren jeweiliges exzentrisches Lager zu erteilen. Es wird nunmehr auf die Fig. 19 und 20 für eine ausgedehnte funktionelle Beschreibung der umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel Bezug genommen. Bei beiden beschriebenen Ausführungsformen ist der Radius (Abstand) von der jeweiligen ersten und der jeweiligen zweiten exzentrischen Achse zu jeder Antriebsstift- Zentralachse oder zu jedem Antriebsstift-Aufnahme-Bereich (zweite beschriebene Ausführungsform) oder zu jedem Antriebsbolzen-Zentrum (erste Ausführungsform) derselbe.
Fig. 19 veranschaulicht schematisch dieses Konzept in Bezug auf die zweite Ausführungsform. Wie dargestellt, befinden sich die Ausgleichselement-Exzentrizitäts-Antriebsstifte 244 von der Lagerachse 282 des Ausgleichselements (wechselweise, zweite exzentrische Achse 282) in gleichem Abstand und sind um die Lagerachse 282 des Ausgleichselements (wechselweise, zweite exzentrische Achse 282) mit gleichen Winkelabständen angeordnet. Gleichfalls befinden sich die Exzenterelement-Antriebsstifte 242 von der Lagerachse 270 des Exzenterelements (wechselweise, erste exzentrische Achse 270) in gleichem Abstand und sind um die Lagerachse 270 des Exzenterelements (wechselweise, erste exzentrische Achse 270) mit gleichen Winkelabständen beabstandet. Die Schnell-Führungsschrauben-Achsen 239 zum Antreiben der umlaufenden exzentrischen Kupplungsverbindungen 240 befinden sich von der zentralen Achse 216 der Eingangs-Antriebswelle in gleichem Abstand und sind um die zentrale Achse 216 der Eingangs-Antriebswelle mit gleichen Winkelabständen angeordnet, wie durch den Kreis 271 angedeutet ist. Die zentrale Achse 216 befindet sich zwischen der ersten exzentrischen Achse 270 und der zweiten exzentrischen Achse 282 und in gleichem Abstand von der ersten exzentrischen Achse 270 bzw. der zweiten exzentrischen Achse 282. Dementsprechend sind die erste exzentrische Achse 270 und die zweite exzentrische Achse 282 in gleicher Weise, jedoch entgegengesetzt relativ zur zentralen Achse 216 verschoben.
Die durch gleiche Abstände gekennzeichnete Beabstandung der Antriebsstifte 242, 244 um ihre jeweilige erste exzentrische Achse 270 bzw. zweite exzentrische Achse 282 resultiert in der Bildung von Parallel-Viergelenkgetrieben bzw. -gestängen 290. Diese werden leicht durch Erstrecken von Linien zwischen a) Exzenterstift-Zentralachse 243 und erster exzentrischer Achse 270, b) erster exzentrischer Achse 270 und zweiter exzentrischer Achse 282, c) zweiter exzentrischer Achse 282 und Ausgleichselement-Antriebsstift-Zentralachse 245 und d), Ausgleichselement-Antriebsstift-Zentralachse 245 und Exzenterelement- Antriebsstift-Zentralachse 243 sichtbar gemacht. Jeder Antriebsstift 242 bzw. 244 kann frei um seine entsprechende exzentrische Achse 270 bzw. 282 umlaufen, während die Antriebsstifte 242, 244 untereinander mittels einer Verbindung (Kupplungsplatte 246) oder durch andere Mittel verbunden sind. Die Verbindung trennt die jeweiligen Achsen 243, 245 der jeweiligen Stifte 242, 244 mit einem festen Abstand, der gleich der kombinierten Versatzabstände der ersten exzentrischen Achse 270 bzw. der zweiten exzentrischen Achse 282 gegenüber der zentralen Achse 216 ist.
Bei der ersten beschriebenen Ausführungsform werden zwei Sätze von umlaufenden Zwischenverbindungen verwendet. Der erste Satz von umlaufenden Elementen verbindet antreibend das Ausgleichselement mit einem Antriebskragen. Die Rotation des Antriebskragens erteilt dem Ausgleichselement die gewünschte Rotation. Der zweite Satz von umlaufenden Elementen verbindet das Exzenterelement mit dem Ausgleichselement. Die Parallelogramm-Gestänge der zweiten umlaufenden Elemente werden durch imaginäre Linien gebildet, die gezogen sind zwischen: a) zentralen Achsen 142 der zweiten zylindrischen Antriebsbolzen 140 und einem derartigen Antriebsbolzen zugeordneten Antriebszapfen 72, b) einem Antriebszapfen 72 und der ersten exzentrischen Achse 70, c) der ersten exzentrischen Achse 70 und der zweiten exzentrischen Achse 82, und d) der zweiten exzentrischen Achse 82 und der Antriebsbolzen-Zentralachse 142. Der Abstand zwischen jeder Antriebsbolzen-Zentralachse 142 und dem Zentrum ihres zugeordneten Antriebszapfens 72 ist gleich den kombinierten Versatzabständen der ersten exzentrischen Achse 70 und der zweiten exzentrischen Achse 82 von der zentralen Achse 16.
Im Hinblick auf den ersten Satz von umlaufenden Elementen bei der ersten beschriebenen Ausführungsform werden die zentralen Achsen 136 der ersten Antriebsbolzen 134 mit gleichem Abstand von und mit gleichem Winkelabstand um die zentrale Achse 16 der Eingangs- Antriebswelle aufgenommen. Die sich von dem Ausgleichselement 76 erstreckenden Antriebszapfen 72, die mit den zylindrischen Antriebsbolzen 134 in Eingriff gelangen, befinden sich in gleichem Abstand von der zweiten exzentrischen Achse 82 und sind mit gleichem Winkelabstand um die zweite exzentrische Achse 82 aufgenommen. Dementsprechend ist der Abstand zwischen dem Zentrum der Zapfen 72 und der zugeordneten zentralen Achse 136 der Bolzen 134 gleich dem Versatz der zweiten exzentrischen Achse 82 von der zentralen Achse 16 der Eingangs-Antriebswelle.
Die offenbarten Konzepte einer umlaufenden exzentrischen Kupplungseinrichtung würden ebenfalls dann eindeutig anwendbar sein, wenn die exzentrischen Versätze der ersten exzentrischen Achse und der zweiten exzentrischen Achse anders als gleich sind. Beispielsweise könnte eine leichtere Ausgleichselement-Anordnung von der zentralen Achse um einen größeren Abstand als die Exzenterelement-Anordnung bewegt werden, um den erwünschten Ausgleichseffekt zu erzielen. Umgekehrt könnte ein schwereres Ausgleichselement um einen geringeren Abstand radial nach auswärts als die Exzenterelement- Anordnung bewegt werden, um den erwünschten Ausgleichseffekt zu erzielen. In beiden dieser Fälle würden die Versätze der ersten exzentrischen Achse und der zweiten exzentrischen Achse relativ zu der zentralen Achse nicht gleich sein, um eine andere statt gleicher radialer Verschiebungen zu erzielen. Die umlaufende exzentrische Kupplungseinrichtung würde sich (innerhalb praktikabler physikalischer Grenzen) jeder Kombination von Versätzen zwischen dem ersten exzentrischen Lager bzw. dem zweiten exzentrischen Lager und der zentralen Achse der Eingangs-Welle anpassen.
Fig. 20 ist eine schematische Veranschaulichung dieses Konzepts in Bezug auf die zweite Ausführungsform. Die Bezugsziffern 343 repräsentieren die zentralen Achsen von mit dem Exzenterelement in Eingriff gelangenden Antriebsstiften, während die Bezugsziffern 345 die zentralen Achsen von mit dem Ausgleichselement in Eingriff gelangenden Antriebsstiften repräsentieren. Die Bezugsziffer 370 repräsentiert ein Exzenterelement-Lager oder eine erste exzentrische Achse 370, während die Bezugsziffer 382 ein Ausgleichselementlager oder eine zweite exzentrische Achse 382 repräsentiert. Die Bezugsziffer 316 repräsentiert die zentrale Achse der Eingangs-Antriebswelle, während die Bezugsziffern 339 die zentralen Achsen der aufgeschraubten Schnell-Führungsschrauben repräsentieren. Linien, die gezogen sind zwischen: a) Punkten 343 und 370, b) Punkten 370 und 382, c) Punkten 382 und 345 und d) Punkten 345 und 343 bilden wiederum Parallel- Viergelenkgetriebe bzw. -gestänge 390. Führungsschrauben- Zentralachsen 339 sind wiederum in gleichem Abstand von der zentralen Achse 316 und in gleichem Winkelabstand um die zentrale Achse 316 aufgenommen.
Wie sich aus Fig. 20 ergibt, ist der Versatz der zweiten exzentrischen Achse 382 von der zentralen Achse 316 größer als der Versatz der ersten exzentrischen Achse 370 von der zentralen Achse 316. Dementsprechend ist der Versatz der Ausgleichselement-Antriebsstift- Zentralachse 345 von der Führungsschrauben-Zentralachse 339 größer als der Versatz der Exzenterelement-Antriebsstift-Zentralachse 343 von der Führungsschrauben-Zentralachse 339. Der Versatzabstand zwischen den Antriebsstift-Zentralachsen 343 und 345 ist wiederum gleich der Summe der Verschiebungen der jeweiligen ersten exzentrischen Achse 370 bzw. der zweiten exzentrischen Achse 382 von der zentralen Achse 316. Wie ersichtlich, sind die Summen der Verschiebungen bei der Ausführungsform nach Fig. 19 und bei der Ausführungsform nach Fig. 20 dieselben. Weil der Ausgleichselement-Versatz größer ist als der Exzenterelement-Versatz, wird das Ausgleichselement gegenüber der zentralen Achse 316 um einen größeren Abstand als das Leistungsexzenterelement bei gleichzeitiger Rotation beider relativ zu ihren jeweiligen exzentrischen Lagern radial verschoben. Bei einer solchen Konfiguration würde die Ausgleichselement-Anordnung von einer leichteren Konstruktion sein, um den erwünschten Effekt des Versetzens des Ausgleichselements zu erzielen, um das Getriebe in einem dynamisch ausgeglichenen Zustand zu halten.
Die gleichen Konzepte wären bei einem Getriebe anwendbar, das in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform konstruiert ist. Die entsprechenden Beziehungen, welche das erwünschte Funktionieren ermöglichen, selbst, wenn die exzentrischen Versätze nicht gleich sind, bestehen darin, daß a) der Abstand zwischen dem Zentrum eines jeden Exzenterelement-Antriebszapfens 72 und der zentralen Achse 142 seines zugeordneten Antriebsbolzens 140 gleich der Summe der Versätze der ersten exzentrischen Achse 70 bzw. der zweiten exzentrischen Achse 82 von der zentralen Achse 16 der Eingangs-Antriebswelle ist und b) der Abstand zwischen dem Zentrum eines jeden Ausgleichselement- Antriebszapfens 86 und der zentralen Achse 136 seines zugeordneten Antriebsbolzens 124 gleich dem Versatz der zweiten exzentrischen Achse 82 von der zentralen Achse 16 ist.
Bei der zweiten Ausführungsform erteilen die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel, ungeachtet der Äquivalenz des Versatzes der ersten exzentrischen Achse bzw. der zweiten exzentrischen Achse, dem Ausgleichselement und dem Leistungsexzenterelement dadurch eine Rotationsbewegung, daß ein betätigendes Drehmoment auf das eine Verbindungselement von wenigstens einem Viergelenkgetriebe bzw. -gestänge aufgebracht wird. Dies übt eine Hebelwirkung aus auf die Verbindungselemente (umlaufende Elemente 240), das Exzenterelement und das Ausgleichselement, um eine neue Umfangsposition um die Eingangs-Welle entsprechend der auf das Gestänge ausgeübten Kraft zu suchen.
Eine Aufgabe der zweiten Ausführungsform besteht darin, die Verbindung eines Drehzahlregelungssystems zu vereinfachen, welches von der Rotation isoliert ist und welches an einer rotierenden Welle eine Phasenänderung erzeugen muß. Eine andere Aufgabe besteht darin, preisgünstigere und leichter erhältliche Komponenten zu verwenden, das heißt, ein Vormaterial mit gewalztem Gewinde, Spritzguß-Anti-Totgang- Muttern und Sintermetall-Exzenterelemente. Dies reduziert die Anzahl der Bearbeitungsvorfahren, die zur Herstellung der Eingangs-Welle und der zugeordneten Drehzahlregelungskomponenten erforderlich sind.
Beide veranschaulichten Ausführungsformen machen von umlaufenden exzentrischen Kupplungs- oder Überführungsmitteln Gebrauch, um die erwünschte Fähigkeit der Phasenänderung und die entsprechende Drehzahländerung zu liefern. Bei der ersten beschriebenen Ausführungsform funktionieren die eine Zwischenverbindung bildenden Elemente des Exzenterelements und des Ausgleichselements als ein Leerlaufverbindungsglied, welches die Bewegung von dem einen Phasenelement (dem Ausgleichselement) zu dem anderen (dem Leistungsexzenterelement) in Aufeinanderfolge durch das umlaufende Leerlauf- oder umlaufende Übertragungs-Verbindungsglied übertragen. Bei der zweiten Ausführungsform funktionieren die umlaufenden Elemente als ein aktives Verbindungsglied, das, wenn es unmittelbar einer Rotationskraft unterworfen wird, Rotationskräfte den Phasenelementen gleichzeitig auferlegt, um die erwünschte Rotation der Phasenelemente (Ausgleichselement und Leistungsexzenterelement) um ihr jeweiliges Lager zu erteilen.
Die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel sind eine signifikante Verbesserung gegenüber Getrieben nach dem Stand der Technik, welche ebenfalls Leistungsexzenterelement- und Ausgleichselement-Anordnungen um exzentrische Lager rotierbar antreiben. Beispielsweise ergeben die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel vollständig umgebende Lagerflächen, welche das Exzenterelement und das Ausgleichselement antriebsmäßig miteinander verbinden, um eine ruhigere, längere Lebensdauer des Getriebes zu ergeben. Dies stellt eine Verbesserung gegenüber vielen Getrieben nach dem Stand der Technik dar, zum Beispiel gegenüber dem in dem US-Patent Nr. 4 125 033 gezeigten Getriebe, bei welchem Kraftumkehrungen bei den eine Zwischenverbindung bildenden Verbindungsgliedern signifikant zu Geräusch und Verschleiß beitragen.

Claims

1. Ein Getriebe (10), aufweisend: eine Eingangs-Antriebswelle (12), die um eine zentrale Achse (16) rotierbar ist; erste exzentrisch angeordnete Mittel (50) zum Erteilen einer abwechselnden radial gerichteten Bewegung mit einer ausgewählten Amplitude relativ zu der Eingangs-Antriebswelle (12) bei Rotation der Eingangs- Antriebswelle (12), wobei die ersten Mittel (50) auf der Eingangs- Antriebswelle (12) für eine selektive Rotation relativ zu dieser angeordnet sind; zweite exzentrisch angeordnete Mittel (52) zum Erteilen einer abwechselnden radial gerichteten Bewegung mit einer ausgewählten Amplitude in bezug auf die Eingangs-Antriebswelle (12), welche in der Radialrichtung entgegengesetzt ist zu derjenigen, die durch die ersten Mittel (50) erteilt wird, wobei die zweiten Mittel (52) auf der Eingangs-Antriebswelle (12) für eine selektive Rotation relativ zu dieser angeordnet sind; exzentrische Lagermittel (54, 56), die an der Eingangs-Antriebswelle (12) befestigt sind, um die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) an der Eingangs-Antriebswelle (12) für eine selektive Rotation relativ zu der Eingangs-Antriebswelle (12) anzuordnen; eine Mehrzahl von in einer Richtung wirkenden Kupplungsmitteln (100), welche betriebsmäßig mit den ersten oder den zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (50, 52) zum Umwandeln ihrer abwechselnden radial gerichteten Bewegung in eine rotierende Bewegung verbunden sind; eine rotierbare angetriebene Ausgangswelle (14); eine Mehrzahl von rotierbaren Antriebsmitteln (124), welche in der Anzahl der Mehrzahl der in einer Richtung wirkenden Kupplungsmittel (100) entsprechen, wobei die rotierbaren Antriebsmittel (124) mit gleichem gegenseitigem Winkelabstand um die angetriebene Ausgangswelle (14) herum angeordnet sind und die in einer Richtung wirkenden Kupplungsmittel (100) und die angetriebene Ausgangswelle (14) zum Rotieren der angetriebenen Ausgangswelle (14) betriebsmäßig miteinander verbinden; und Einstellmittel, um den ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (50, 52) selektiv eine gleichzeitige Rotationsbewegung um die exzentrischen Lagermittel (54, 56) herum zu erteilen, um selektiv die Amplituden der radial gerichteten Bewegungen der ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) zu variieren, wobei die Einstellmittel zwischen einem ersten Zustand, in welchem eine Rotationsbewegung den ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (50, 52) relativ zu den exzentrischen Lagermitteln (54, 56) erteilt wird, und einem zweiten Zustand verschiebbar sind, in welchem die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) in wirksamer Weise mit den exzentrischen Lagermitteln (54, 56) für eine Rotation mit der Eingangs-Antriebswelle (12) verriegelt sind, gekennzeichnet durch Einstellmittel, welche umlaufende exzentrische Kupplungsmittel aufweisen, welche betriebsmäßig die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) untereinander verbinden, wobei die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel für eine Rotation mit der Eingangs- Antriebswelle (12) und ferner für eine selektive Rotation um die Eingangs-Antriebswelle (12) herum unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle (12) angeordnet sind, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit der angetriebenen Ausgangswelle (14) relativ zu der Eingangs-Antriebswelle (12) selektiv variabel ist und keine exzentrischen Gesamt-Rotationskräfte der Eingangs- Antriebswelle (12) auferlegt werden.

2. Das Getriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) eine erste bzw. eine zweite exzentrische Achse (70, 82) aufweisen, wobei die erste exzentrische Achse (70) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung versetzt ist, und wobei die zweite exzentrische Achse (82) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung versetzt ist, welche entgegengesetzt ist zu der einen radialen Richtung; und

die erste und die zweite exentrische Achse (70, 82) gegenüber der zentralen Achse (16) einen gleich großen Versatz haben.

3. Das Getriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) eine erste bzw. eine zweite exzentrische Achse (70, 82) aufweisen, wobei die erste exzentrische Achse (70) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung versetzt ist, und wobei die zweite exzentrische Achse (82) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung versetzt ist, welche entgegengesetzt ist zu der einen radialen Richtung; und

die erste und die zweite exzentrische Achse (70, 82) gegenüber der zentralen Achse (16) einen ungleich großen Versatz haben.

4. Das Getriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die Einstellmittel ferner umfassen:

Einen Antriebs-Kragen (128), der die Eingangs-Antriebswelle (12) umgibt und normalerweise mit dieser rotiert, wobei der Antriebs- Kragen (128) wechselnd relativ zu der Eingangs-Antriebswelle (12) rotierbar ist; und

die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel erste und zweite Umlaufmittel (134, 140) umfassen;

wobei die ersten Umlaufmittel (134) in bezug auf die rotierbare Eingangs-Antriebswelle radial versetzt sind, die ersten Umlaufmittel (134) zu einer Rotation mit der Eingangs-Antriebswelle (12) und ebenfalls zu einer Rotation um die Eingangs-Antriebswelle (12) herum unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle (12) angeordnet sind, die ersten Umlaufmittel (134) den Antriebs- Kragen (128) mit den ersten oder den zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (50, 52) betriebsmäßig verbinden, um bei Rotation des Antriebs-Kragens (128) relativ zu der Eingangs- Antriebswelle (12) den ersten oder zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (50, 52) selektiv eine Rotationsbewegung um die exzentrischen Lagermittel (54, 56) herum zu erteilen;

und wobei die zweiten Umlaufmittel (140) relativ zu der rotierbaren Eingangs-Antriebswelle (12) radial versetzt sind, die zweiten Umlaufmittel (140) zu einer Rotation mit der Eingangs- Antriebswelle (12) und ebenfalls zu einer Rotation um die Eingangs- Antriebswelle (12) herum unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle (12) angeordnet sind, die zweiten Umlaufmittel (140) die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) betriebsmäßig verbinden, um den einen der ersten oder zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) eine Rotationsbewegung um die exzentrischen Lagermittel (54, 56) bei Rotation der anderen der ersten oder zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) um die exzentrischen Lagermittel (54, 56) herum zu erteilen.

5. Das Getriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel mindestens drei Rotationselemente (134, 140) umfassen, welche die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) untereinander verbinden.

6. Das Getriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel eine Mehrzahl von Rotationselementen (240) umfassen, welche die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) betriebsmäßig untereinander verbinden, wobei die Rotationselemente (240) um die Eingangs- Antriebswelle (12) herum selektiv rotierbar sind; und

Direktantriebsmittel, die mit mindestens einem der Rotationselemente (240) in Eingriff gelangen, um dem einen Element (240) eine selektive Rotations-Antriebskraft um die Eingangs-Antriebswelle (12) herum zu erteilen, um eine gleichzeitige Rotation der ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) um die exzentrischen Lagermittel (54, 56) zu erteilen.

7. Das Getriebe gemäß Anspruch 6, bei welchem die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) eine erste bzw. eine zweite exzentrische Achse (70, 82) aufweisen, wobei die erste exzentrische Achse (70) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung versetzt ist, wobei die zweite exentrische Achse (82) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung entgegengesetzt zu der einen radialen Richtung versetzt ist;

und wobei die erste und die zweite exzentrische Achse (70, 82) gegenüber der zentralen Achse (16) einen gleich großen Versatz haben.

8. Das Getriebe gemäß Anspruch 6, bei welchem die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) eine erste bzw. eine zweite exzentrische Achse (70, 82) aufweisen, wobei die erste exzentrische Achse (70) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung versetzt ist, wobei die zweite exzentrische Achse (82) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung entgegengesetzt zu der einen radialen Richtung versetzt ist;

und wobei die erste und die zweite exzentrische Achse (50, 52) gegenüber der zentralen Achse (16) einen ungleich großen Versatz haben.

9. Das Getriebe gemäß Anspruch 6, bei welchem die Anzahl der Rotationselemente (240) mindestens drei beträgt; und die Direktantriebsmittel unmittelbar mit jedem der Rotationselemente (240) in Eingriff gelangen.

10. Das Getriebe gemäß Anspruch 6, bei welchem die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) eine erste bzw. eine zweite exzentrische Achse (70, 82) aufweisen, wobei die erste exzentrische Achse (70) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung versetzt ist, während die zweite exzentrische Achse (82) gegenüber der zentralen Achse (16) in einer radialen Richtung entgegengesetzt zu der einen radialen Richtung versetzt ist;

mindestens das eine Rotationselement (240), mit welchem die Direktantriebsmittel in Eingriff stehen, ein Paar von untereinander verbundenen, versetzten Antriebsstiften (242, 244) umfaßt, wobei ein jeder Antriebsstift (242, 244) eine Antriebsstift-Mittelachse (243, 245) aufweist, wobei der Versetzungs-Abstand zwischen den Antriebsstift-Mittelachsen (243, 245) gleich der Stimme der Versatzabstände der ersten und der zweiten exzentrischen Achse (70, 82) von der zentralen Achse (16) ist, und wobei der eine der Antriebsstifte (244) mit den ersten exzentrisch angeordneten Mitteln (50) in Rotationseingriff gelangt, während der andere der Antriebsstifte (242) mit den zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (52) in Rotationseingriff gelangt;

und wobei die Direktantriebsmittel mit den seitlich versetzten Antriebsstiften (242, 244) des einen Rotationselementes (240) zwischen deren Mittelachsen (243, 245) in antreibenden Eingriff gelangen, um dem Rotationselement (240) eine Rotationsbewegung um die Eingangs-Antriebswelle (12) zu erteilen, und entsprechend eine gleichzeitige Rotation der ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50,52) um die exzentrischen Lagermittel (54,56) durch einen Vorgang, der durch deren betreffende, in Eingriff stehenden Antriebsstifte (242, 244) auferlegt wird.

11. Das Getriebe gemäß Anspruch 10, bei welchem die Direktantriebsmittel eine Führungsschraube (258) umfassen, die mit dem einen Paar der seitlich versetzten Antriebsstifte (242, 244) zwischen ihren Mittelachsen (243, 245) verbunden ist;

eine Führungsmutter (232) in einem Schraubeingriff mit der Führungsschraube oder Leitspindel (258) steht;

und wobei Mittel zum selektiven Bewegen der Führungsmutter (232) in Axialrichtung relativ zu der Führungsschraube (258) vorgesehen sind, um eine Rotation der Rotationselemente (240) um die Eingangs-Antriebswelle (12) herum zu erteilen.

12. Das Getriebe gemäß Anspruch 10, bei welchem ein jedes der Rotationselemente (240) ein Paar von untereinander verbundenen, seitlich versetzten Antriebsstiften (242, 244) umfaßt, wobei ein jeder Antriebsstift (242, 244) eine Antriebsstift-Mittelachse (243, 245) aufweist, wobei der seitliche Versetzungsabstand zwischen den Antriebsstift-Mittelachsen (243, 245) gleich der Summe der Versatzabstände der ersten und der zweiten exzentrischen Achsen (70, 82) von der zentralen Achse (16) ist, wobei der eine der Antriebsstifte (244) mit den ersten exzentrisch angeordneten Mitteln (50) in Rotationseingriff steht, während der andere der Antriebsstifte (242) mit den zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (52) in Rotationseingriff steht; und wobei die Direktantriebsmittel mit einem jeden Paar der seitlich versetzten Antriebsstifte (242, 244) zwischen den Antriebsstift- Mittelachsen (243, 245) antriebsmäßig in Eingriff stehen.

13. Das Getriebe gemäß Anspruch 12, bei welchem die Anzahl der Rotationselemente (240) mindestens drei beträgt.

14. Das Getriebe gemäß Anspruch 13, bei welchem die Direktantriebsmittel eine Führungsschraube (258) umfassen, die mit jedem Paar der seitlich versetzten Antriebsstifte (242, 244) zwischen ihren Antriebsstift-Mittelachsen (243, 245) verbunden ist;

wobei eine Reihe von untereinander in Verbindung stehenden Führungsmuttern (232) mit einer jeden Führungsschraube (258) in einem in einem verschraubten Eingriff steht;

und wobei Mittel zum selektiven Bewegen der untereinander verbundenen Führungsmuttern (232) in Axialrichtung relativ zu den Führungsschrauben (258) vorgesehen sind, um eine Rotation der Rotationselemente (240) um die Eingangs-Antriebswelle (12) herum zu erteilen.

15. Das Getriebe gemäß Anspruch 14, bei welchem die Führungsschrauben (258) von der zentralen Achse (16) einen gleichen Abstand aufweisen und um die zentrale Achse (16) herum mit gegenseitigem gleichen Winkelabstand angeordnet sind.

16. Das Getriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die Einstellmittel ferner umfassen:

einen Antriebs-Kragen (128), der die Eingangs-Antriebswelle (12) umgibt und mit dieser Eingangs-Antriebswelle (12) normalerweise rotiert, wobei der Antriebs-Kragen (128) wechselnd relativ zu der Eingangs-Antriebswelle (12) rotierbar ist;

und wobei die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel einen ersten und einen zweiten Satz von Rotationselementen (134, 140) umfassen, wobei bei dem ersten Satz von Rotationselementen (134) jedes eine zentrale Achse aufweist, die relativ zu der zentralen Achse (16) der Eingangs-Antriebswelle (12) radial versetzt ist, und

den Antriebs-Kragen (128) mit den ersten oder den zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (50, 52) betriebsmäßig verbindet, während bei dem zweiten Satz von Rotationselementen (140) jedes eine zentrale Achse aufweist, die relativ zu der zentralen Achse (16) der Eingangs-Antriebswelle (12) radial versetzt ist, und die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) betriebsmäßig verbindet;

und wobei eine Anzahl von Stift-Mitteln (86, 72) mit dem ersten und dem zweiten Satz von Rotationselementen (134, 140) relativ zu deren zentralen Achsen exzentrisch in Eingriff gelangt um eine entgegengesetzt gerichtete radiale Bewegung der ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) relativ zu der zentralen Achse (16) bei selektiver Rotation des Antriebs-Kragens (128) relativ zu der Eingangs-Antriebswelle (12) zu erteilen.

17. Das Getriebe gemäß Anspruch 16, bei welchem der Abstand zwischen der zentralen Achse eines jeden zweiten Rotationselementes und den Stift-Mitteln, welche mit einem jeden zweiten Rotationselement in Eingriff stehen, gleich der Summe der Versatzabstände der ersten und zweiten exzentrischen Achsen von der zentralen Achse ist.

18. Das Getriebe gemäß Anspruch 1, bei welchem die umlaufenden exzentrischen Kupplungsmittel ferner eine Anzahl von Rotationselementen (240) umfassen, welche die ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) antriebsmäßig untereinander verbinden, wobei die antreibenden Rotationselemente (240) für eine Rotation mit der Eingangs- Antriebswelle (12) und ebenfalls für eine selektive Rotation um die Eingangs-Antriebswelle (12) herum unabhängig von der Rotation der Eingangs-Antriebswelle (12) angeordnet sind, wobei das Getriebe weiterhin umfaßt:

Direktantriebsmittel, die mit wenigstens einem der antreibenden Rotationselemente (240) in Eingriff gelangen, um eine selektive Rotations-Antriebskraft dem einen Element um die Eingangs- Antriebswelle (12) herum zu erteilen, um eine gleichzeitige Rotation der ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) um die exzentrischen Lagermittel (54, 56) herum zu erteilen.

19. Das Getriebe gemäß Anspruch 18, bei welchem wenigstens das eine Rotationselement (240), mit welchem die Direktantriebsmittel in Eingriff stehen, ein Paar von untereinander verbundenen, versetzten Antriebsstiften (242, 244) umfaßt, wobei ein jeder Antriebsstift (242, 244) eine Antriebsstift- Mittelachse (243, 245) aufweist, wobei der Versetzungsabstand zwischen den Antriebsstift-Mittelachsen (243, 245) gleich der Summe der Versetzungs-Abstände einer jeder der ersten und zweiten exzentrischen Achsen (70, 82) von der zentralen Achse (12) ist, wobei einer der Antriebsstifte (244) mit den ersten exzentrisch angeordneten Mitteln (50) in Rotationseingriff steht, während der andere der Antriebsstifte (242) mit den zweiten exzentrisch angeordneten Mitteln (52) in Rotationseingriff steht;

und wobei die Direktantriebsmittel mit den versetzten Antriebsstiften des einen Rotationselementes zwischen ihren jeweiligen Mittelachsen antriebsmäßig in Eingriff stehen, um den Rotationselementen eine Rotationsbewegung um die Eingangs-Antriebswelle (12) zu erteilen, und entsprechend eine gleichzeitige Rotation der ersten und zweiten exzentrisch angeordneten Mittel (50, 52) um die exzentrischen Lagermittel (54, 56) durch einen Vorgang, der durch deren betreffende, in Eingriff stehenden Antriebsstifte (242, 244) auferlegt wird.