Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Drehmomenterhöhung.

Es ist bekannt, Kräfte von einem Kraftursprung aus mit ^¬ tels einer geradlinigen Welle über ein Getriebe, in wel ^¬ chem eine lineare oder winklige Kraftübertragung vorge ^¬ nommen wird, an ein Gerät oder an eine Vorrichtung zu übertragen, um dieses Gerät bzw. diese Vorrichtung in Be ^¬ trieb zu nehmen.

Im Falle einer direkten Übertragung ohne Verwendung einer Übersetzungserhöhung gilt die Formel

Eingangskraft - Reibung = Ausgangskraft.

Dabei stimmen die Winkelgeschwindigkeit der Welle und der Rotationsweg der Welle an Krafteingang und Kraftausgang überein. Die Ausgangskraft wird jedoch geringer.

Wird eine höhere Ausgangskraft benötigt, dann bedarf es eines Getriebes mit einer Übersetzungserhöhung. Dabei werden die Winkelgeschwindigkeit der Welle und der Rota ^¬ tionsweg kleiner.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Drehmomenterhöhung anzugeben, mittels welchem bzw. mittels welcher eine Drehmomenterhö ^¬ hung unter Beibehaltung der Winkelgeschwindigkeit und des Rotationsweges der Welle an Krafteingang und Kraftausgang erreichbar ist. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im An ^¬ spruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Vorrich ^¬ tung mit den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er ^¬ findung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus deren nach ^¬ folgender beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt

Figur 1 eine Skizze einer Seitenansicht einer Vorrichtung zur Drehmomenterhöhung und

Figur 2 eine Skizze einer Draufsicht auf die in der Figur

1 dargestellte Vorrichtung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Drehmomenterhöhung, wobei an dem ersten Ende (Ein ^¬ gang) einer abgewinkelt ausgebildeten Welle ein Eingangs- drehmoment bereitgestellt wird und ein an dem zweiten En ^¬ de (Ausgang) der abgewinkelt ausgebildeten Welle bereit ^¬ gestelltes, gegenüber dem Eingangsdrehmoment erhöhtes, Ausgangsdrehmoment auf eine Vorrichtung oder auf ein Ge ^¬ rät oder auf eine oder mehrere weitere, hintereinander angeordnete, abgewinkelt ausgebildete Wellen übertragen wird .

In einer bevorzugten Ausführungsform steht das erste Ende der abgewinkelt ausgebildeten Welle in Wirkverbindung mit einer weiteren, vorzugsweise geradlinig ausgebildeten Welle, welche das Eingangsdrehmoment direkt (beispiels ^¬ weise für eine drehfeste Verbindung) oder indirekt (bei ^¬ spielsweise über ein Getriebe) auf der abgewinkelt ausge ^¬ bildeten Welle bereitstellt. Im Falle einer indirekten Bereitstellung des Eingangsdrehmoments auf der abgewin ^¬ kelt ausgebildeten Welle kann sich dieses von dem seitens eines Motors auf der weiteren Welle bereitgestellten Drehmoment unterscheiden. Figur 1 zeigt eine Skizze einer Seitenansicht einer Aus ^¬ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dreh ^¬ momenterhöhung. In der Figur 2 ist eine Draufsicht auf die in der Figur 1 dargestellte Vorrichtung gezeigt.

Die dargestellte Vorrichtung umfasst einen Motor 1, eine geradlinig ausgebildete Welle 2, ein Getriebe 3, ein in einer ersten Verankerung 17 verankertes erstes Lager 4, eine abgewinkelt ausgebildete Welle 5, ein in einer zwei ^¬ ten Verankerung 18 verankertes zweites Lager 14 und eine Vorrichtung oder ein Gerät 15. Die abgewinkelt ausgebil ^¬ dete Welle 5 weist einen das erste Ende der abgewinkelt ausgebildeten Welle ausbildenden ersten Abschnitt 5a, ei- nen zweiten Abschnitt 5b, einen dritten Abschnitt 5c und einen das zweite Ende der abgewinkelt ausgebildeten Welle ausbildenden vierten Abschnitt 5d auf.

Wie aus Figur 2 ersichtlich wird, ist der erste Abschnitt 5a geradlinig ausgebildet und zwischen dem Getriebe 3 und einer ersten Kontaktstelle 6 der abgewinkelt ausgebilde ^¬ ten Welle 5 angeordnet. Der zweite Abschnitt 5b ist fest mit dem ersten Abschnitt 5a verbunden, schließt mit dem ersten Abschnitt 5a einen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel, ein, und weist zwei vorzugsweise gleich ^¬ lange Schenkel 7, 8 auf, die an der ersten Kontaktstelle 6 aneinandergrenzen . Der dritte Abschnitt 5c ist an einer zweiten Kontaktstelle 9 der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5 mit dem von der ersten Kontaktstelle 6 abgewand- ten Ende des Schenkels 8 fest verbunden. Der dritte Ab ^¬ schnitt 5c schließt an dieser Kontaktstelle 9 mit einer gestrichelt gezeichneten Senkrechten zum Schenkel 8 einen Winkel l ein, wobei dieser Winkel l größer als 0 Grad ist. Der vierte Abschnitt 5d ist an einer dritten Kon- taktstelle 10 der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5 mit dem von der zweiten Kontaktstelle 9 abgelegenen Ende des dritten Abschnittes 5c fest verbunden, wobei der vierte Abschnitt im zweiten Lager 14 gelagert ist. Der dritte Abschnitt 5c schließt an der Kontaktstelle 10 mit einer gestrichelt gezeichneten Verlängerung des vier ^¬ ten Abschnittes 5d einen Winkel a2 ein.

Für die genannten beiden Winkel al und a2 gilt die fol ^¬ gende Beziehung: a2 = al .

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, gelten des Weiteren die folgenden Beziehungen: al + a3 = 90°, wobei a3 der Winkel zwischen dem Schenkel 8 des zweiten Abschnittes 5b und dem dritten Abschnitt 5c ist. Ferner gilt die folgende Beziehung: a2 + a4 = 90°, wobei a4 der Winkel zwischen dem dritten Abschnitt 5c und der an der Kontaktstelle 10 gebildeten Senkrechten zum vierten Abschnitt 5d ist.

Wie ebenfalls aus Figur 2 ersichtlich ist, verlaufen die geradlinig ausgebildete Welle 2, der geradlinig ausgebil- dete erste Abschnitt 5a und der ebenfalls geradlinig aus ^¬ gebildete vierte Abschnitt 5d in einer Flucht.

Des Weiteren ist aus Figur 2 ersichtlich, dass die beiden Schenkel 7 und 8 des zweiten Abschnittes 5b dieselbe Län- ge aufweisen, und dass an dem von der ersten Kontaktstel ^¬ le 6 abgewandten Ende 16 des Schenkels 7 eine Zusatzmasse 12 angeordnet ist. Diese Zusatzmasse 12 ist derart ausge ^¬ bildet, dass sie ein Gleichgewicht zwischen dem Bereich des ersten Schenkels 7 einerseits und dem Bereich des zweiten Schenkels 8 und des dritten Abschnittes 5c ande ^¬ rerseits herzustellen vermag. Mit anderen Worten ausge ^¬ drückt ist die Zusatzmasse 12 derart gewählt, dass die Summe der Zusatzmasse 12 und der Masse des ersten Schen ^¬ kels 7 identisch mit der Summe der Masse des zweiten Schenkels 8 und der Masse des Abschnittes 5c ist.

Die feste Verbindung der verschiedenen Wellenabschnitte der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5 an den Kontaktstel ^¬ len 6, 9 und 10 kann beispielsweise durch ein Verschwei ^¬ ßen der Wellenabschnitte erfolgen. Es sind aber auch an ^¬ dere drehfeste Verbindungen denkbar. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Vorrichtung ar ^¬ beitet wie folgt:

Vom Motor 1 wird auf der geradlinig ausgebildeten Welle 2 ein erstes Drehmoment Ml bereitgestellt. Die geradlinig ausgebildete Welle 2 ist in das Getriebe 3 geführt, wel ^¬ ches vorzugsweise ein stufenlos regulierbares automati ^¬ sches Getriebe ist. Dieses Getriebe 3 ist zur Unterstüt ^¬ zung des Anlaufdrehmoments und der damit verbundenen Mas ^¬ senträgheit vorgesehen. Das Getriebe 3 stellt an seinem Ausgang auf dem ersten Abschnitt 5a, der im ersten Lager 4 gelagert ist, ein zweites Drehmoment M2 (Eingangsdreh ^¬ moment) zur Verfügung, welches größer oder gleich dem Drehmoment Ml ist. Dieses zweite Drehmoment M2 wird in der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5, die einem kraft- verstärkenden Getriebe entspricht, in ein drittes Drehmo ^¬ ment M3 (Ausgangsdrehmoment) umgesetzt, welches größer ist als das Drehmoment Ml und auch größer ist als das Drehmoment M2. Dieses erhöhte dritte Drehmoment M3 wird am Ausgang der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5 der Vor- richtung oder dem Gerät 15 oder einer oder mehreren wei ^¬ teren, hintereinander angeordneten, abgewinkelt ausgebil ^¬ deten Wellen zur Verfügung gestellt. Durch das vorzugs ^¬ weise stufenlos regulierbare, automatische Getriebe 3 und die abgewinkelt ausgebildete Welle 5 wird demnach ein ge ^¬ wünschtes Drehmoment M3 und eine gewünschte Drehzahl am Ausgang der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5 erreicht. Dabei kann auch die Drehzahl der geradlinig ausgebildeten Welle 2 eingestellt werden. Beispielsweise kann diese Drehzahleinstellung derart vorgenommen werden, dass die Drehzahl der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5 identisch mit der Drehzahl der geradlinig ausgebildeten Welle 2 ist, wobei aber das am Ausgang der abgewinkelt ausgebil- deten Welle 5 bereitgestellte Drehmoment M3 um ein Viel ^¬ faches größer ist als das auf der geradlinig ausgebilde ^¬ ten Welle 2 vorliegende Drehmoment Ml und auch um ein Vielfaches größer ist als das Eingangsdrehmoment M2 der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5.

Demzufolge wird bei der vorliegenden Erfindung durch eine zwischen dem Krafteingang und dem Kraftausgang angeordne ^¬ te, abgewinkelt ausgebildete Welle, die als kraftverstär ^¬ kendes Getriebe wirkt, am Kraftausgang eine Drehmomenter- höhung gegenüber dem Krafteingang erzielt. Diese Drehmo ^¬ menterhöhung erfolgt in vorteilhafter Weise unter Beibe ^¬ haltung der Winkelgeschwindigkeit und des Rotationsweges der Welle. Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das auf der geradlinig ausgebildeten Welle 2 bereitge ^¬ stellte Drehmoment von einem Motor bereitgestellt. Folg ^¬ lich wird auch das Eingangsdrehmoment der abgewinkelt ausgebildeten Welle 5 unter Verwendung des Motors bereit- gestellt. Alternativ dazu kann dieses Drehmoment auch un ^¬ ter Verwendung von Windkraft, Muskelkraft, Wasserkraft oder Dampfkraft bereitgestellt werden.

Bei der in den Figuren gezeigten Vorrichtung 15 kann es sich beispielsweise um einen Generator oder um eine

Hubeinrichtung handeln. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das auf der geradlinig ausgebildeten Welle 2 bereitgestellte Drehmoment indirekt über das Getriebe 3 auf die abgewin ^¬ kelt ausgebildete Welle 5 übertragen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das auf der geradlinig ausgebildeten Welle 2 bereitgestellte Drehmo ^¬ ment auch direkt auf die abgewinkelt ausgebildete Welle 5 übertragen werden.

Die vorstehend beschriebene Drehmomenterhöhung wird durch die nachfolgenden Beziehungen veranschaulicht:

M2 = (M3*sin ) / (cos ) ² und

M3 = [Μ2· (cosa) ² ] /sin , wobei a = al = a2 und wobei 0 < a < 45°