CH185227A - Antriebsanlage für Einrichtungen mit häufigem Wechsel der Betriebsgeschwindigkeit. - Google Patents

Description

  Antriebsanlage für Einrichtungen mit häufigem Wechsel der Betriebsgeschwindigkeit.    Die Erfindung betrifft eine Antriebsan  lage für Einrichtungen mit häufigem Wech  sel der Betriebsgeschwindigkeit, bei der  eine Schwungmasse so angeordnet ist, dass  wenigstens eine mit einer Kraftmaschine der  Anlage verbundene Antriebswelle eines     Cse-          triebes    zur Drehzahl- und     Drehmomentwand-          lung    mit der     Schwungmasse    gekuppelt oder  von ihr gelöst werden kann.  



  Die Zeichnung zeigt den Erfindungs  gegenstand beispielsweise.  



       Fig.    1 zeigt schematisch eine erfindungs  gemässe Anlage, bei welcher der Antrieb von  der.     Kraftmaschine    auf die Getriebevorrich  tung über ein gewöhnliches     Stirnradgetriebe     erfolgt;       Fig.    2. zeigt eine Anlage, bei der unter       anderem    statt des gewöhnlichen Stirnrad  getriebes ein     Pl        anetenrädergetriebe    ange  ordnet ist;

         Fig.        '$    zeigt eine Anordnung mit ge  trennten und gegenläufig umlaufenden     Teil-          sehwungmassen;            Fig.        .1    zeigt eine Anordnung mit ge  trennten und gegenläufig     umlaufenden    Teil  schwungmassen und mehreren Turbogetrie  ben;       Fig.    5 zeigt eine Anordnung, bei der die  getrennten     Teilschwungmassen    und Turbo  getriebe von beiden Wellenenden der     Kraft-          maschine    aus angetrieben sind;

         Fig.    6 zeigt     schematisch        ein    als Planeten  getriebe ausgeführtes Getriebe auf der Ab  triebsseite der Anlage;       Fig.    7 zeigt eine     Ausführungsform    einer  Einzelheit, bei der die     Schwungmasse        einen     baulichen Bestandteil einer Kupplung     bildet;          Fig.    8 zeigt eine Anordnung, bei der die  ganze Getriebevorrichtung von     'einem    Ge  häuse umschlossen ist.  



  In     F'ig.    1 bedeutet A eine     Kraftmaschine,     beispielsweise einen     Verbrennungsmotor,    die  über eine     Primärwelle    B einen hydraulischen       Momentenwandler    C, bestehend aus Primär  rad cl, Sekundärrad     c-.    und festem Leitrad  c3,     bezw.    über ein Zahnradgetriebe D eine      Sekundärwelle E     antreiben,    kann.

   Auf der       Primärwelle    B ist lose eine     Schwungmasse    F  angeordnet, die über eine Kupplung bekann  ter Art, beispielsweise eine Flüssigkeits  kupplung G mit Schaufelrädern     g1,        g2,    mit  der Primärwelle B gekuppelt werden kann.  



  Wird beim Anfahren bei ausgeschalte  tem     Momentenwandler    C die     .Schwungmas-          senkupplung    G durch Füllen der Kupplung  mit der Betriebsflüssigkeit eingeschaltet und  die Antriebsmaschine A auf ihre Höchst  drehzahl gebracht, so kann in der     Schwung-          masse    F eine gewisse, in bekannter Weise zu  errechnende Energiemenge aufgespeichert  werden.

   Wird jetzt bei immer noch einge  schalteter     Schwungmassenkupplung    G der       Momentenwandler    C durch mehr oder weni  ger starkes     Füllen    ganz oder teilweise ein  geschaltet, so ist für das Anfahren nicht nur  die     Maschinenleistung,    sondern auch in der  Schwungmasse F aufgespeicherte Energie  verfügbar, und es ergibt sich daraus     in    vor  teilhafter Weise eine erhebliche Steigerung  der     Anfahrbeschleunigung.     



  Soll anderseits eine im Beharrungszu  stand befindliche Anlage der beschriebenen  Art verzögert     bezw.    abgebremst werden, so  wird hierzu die     Schwungmassenkupplung    G  eingeschaltet und von der     Abtriebseite    her  bei ausgeschaltetem Wandler C über das  nunmehr auf Schnellauf der Primärwelle B  eingestellte Getriebe D die     Schwungmasse    F       beschleunigt,    wodurch ein gewisser Betrag  an Energie     zurückgewonnen    und für auf die       Bremsung    folgendes Anfahren aufgespeichert  wird,

   und wobei ausserdem das Abbremsen  der     angetriebenen.        Einrichtung    beim Ein- und       Ausschalten    des Planetengetriebes D in wirk  samer Weise geschieht.  



  Für den Umfang der     Erfindung    ist es  ohne Belang, ob der     Drehmomentwandler    C  ein     Flüssigkeitsturbowandler,    wie nach       Fig.    1, oder irgend ein Flüssigkeitswechsel  getriebe oder ein elektrisches Getriebe oder  ein rein mechanisches Wechselgetriebe ist,  entscheidend ist nur,     dass,    es ein Getriebe für  Drehzahl- und     Drehmomentwandlung    ist.

           Ebenso    ist es für den Umfang der Erfin  dung ohne Belang, ob der Antrieb von der       Kraftmaschine    über zum Beispiel ins Schnelle  übersetzende     Stirnradgetriebe,    wie im Bei  spiel nach     Fig.    1, oder über zum Beispiel ins  Schnelle übersetzende     Planetengetriebe,    wie  bei der Ausführung nach     Fig.    2, oder direkt,  wie nach     Fig.    -5, erfolgt;     ferner    ist es belang  los, ob dem     Wandler    eine Kupplung, wie  im Beispiel nach     Fig.    2, beigefügt ist.  



  Eine     Ausführungsform    des zwischen       Momentenwandler    C und Abtriebs-     bezw.     Sekundärwelle E sitzenden Getriebes D zeigt       Fig.    6. Dasselbe besitzt ein auf der Pri  märwelle<I>B</I> angebrachtes Sonnenrad     d,,    meh  rere     Planetenräder        d"    und einen     Aussenkranz          d3,    welcher entweder frei drehen oder durch  ein Bremsorgan     d4    bekannter Art festgehal  ten werden kann.

   Die Planetenräder     sind    am  Sekundärteil     c2    des     Drehmomentenwandlers    C  gehalten. Beim     Wandlerbetrieb    ist das  Bremsorgan     d4    gelöst, so dass der Aussen  kranz     d3    frei drehen kann; die Leistungs  übertragung geht dann von der Primärwelle  B über .den     Wandlerprimärteil        c,.    und den       Wandlersekundärteil        c2    zur Sekundärwelle E.

    Bei Brems- oder     Verzögerungsbetrieb,    bei  dem die     Schwungmasse    F mit der Primär  welle gekuppelt ist, erfolgt der     Antrieb    von  der Sekundärwelle E aus.     Die        Leistungs-          übertragung    geht dann bei festgehaltenem  Aussenkranz     d3    und ausgeschaltetem Wand  ler C von der Sekundärwelle E über die  Planetenräder     d2    auf das     Sonnenrad        d,    und  die damit verbundene     Primärwelle    B, wobei  letztere übersetzt angetrieben     wird.     



  Zum Ausgleich, insbesondere der Kreisel  wirkung der     Schwungmasse    ist es vorteil  haft, diese Masse gemäss:     Fig.    3 in zwei Teil  massen     F1    und     F,    zu     trennen:    und diese Teil  massen in gegenläufiger     Drehriehtung    um  laufen zu lassen.  



  Für besondere Verhältnisse, insbesondere  für     wirtschaftlichen        Teillastbetrieb,    ist es  vorteilhaft, wie     in        Fig.    4 gezeigt, mehrere       Drehmomentenwandler        C,    und     C2,    beispiels  weise     Flüssigkeitsturbogetriebe,    vorzusehen,  die im     Betrieb    einzeln zu- oder abschaltbar      sind;

   das Zu-     bezw.    Abschalten wird     vorteil-          hafterweise    selbsttätig durch eine Steuervor  richtung bewirkt, welche entweder von der  Drehzahl der angetriebenen     Einrichtung     oder von der Drehzahl der Antriebsmaschine  oder von beiden beeinflusst ist. Es kann  auch die anzutreibende Einrichtung nicht  nur von einem Wellenende der Antriebs  maschine A aus, sondern, wie in     Fig.    5 ge  zeigt, von beiden Wellenenden der Antriebs  maschine A aus angetrieben sein, wobei dann  jedes Wellenende nur für die halbe Leistung  bemessen sein muss.  



  Die     Schwungmasse    F wird nach     Fig.    7       zw        eekmä.ssig    so ausgebildet, dass sie einen  baulichen Bestandteil der Kupplung G bildet.  



  Alle bisher .genannten Hauptteile mit  Ausnahme der Kraftmaschine A     (Schwung-          masse    F, Kupplung G,     Drehmomentenwand-          ler    C,     Getriebe   <I>H,</I>     Bremsgetriebe   <I>D,</I> sowie  zugehörige Steuerelemente) können     in    einem  gemeinsamen Gehäuse J angeordnet sein,  wie dies in     Fig.    8 an einem Beispiel gezeigt       ist.    Die     Getriebe   <I>H,</I> die     Bremsgetriebe   <I>D</I>  oder beide werden zweckmässig als an sich  bekannte     Planetengetriebe    ausgeführt.  



  Bei der     Antriebsanlage    können Mittel  vorgesehen sein, um den Verlauf der Ver  zögerung der angetriebenen Einrichtung  durch vollständige oder teilweise Füllung  des     Kupplungsströmungskreislaufes    der     Flüs-          sigkeitsturbokupplung    G     zwischen    der       Schwungmasse    F und der Antriebswelle B       bezw.    den Verlauf der Beschleunigung der       Schwungmasse    F zu     beeinflussen.     



       Ferner    können Mittel vorgesehen sein,  um während des     Verzögerungsbetriebes     nach Erreichen des Gleichlaufes zwischen  Schwungmasse F und Antriebswelle B die  Verbindung zwischen Antriebswelle B und       Abtriebswelle    E zu lösen, wobei nach dem  Lösen der Verbindung zwischen Antriebs  welle B und     Abtriebswelle    E eine weitere  Verzögerung der     abtrie#bsseitigen    Einrich  tung durch andere Mittel und eine weitere  Beschleunigung der Schwungmasse F vom  Antriebsmotor A aus eingeleitet werden  kann.

      Der ganze Verlauf der     Verzögerung    der  anzutreibenden Einrichtung und auch der  ganze Verlauf der Beschleunigung der       Schwungmassen    kann. durch geeignete Mit  tel     selbsttätig    gesteuert werden.

   Ferner  können     Mittel    vorgesehen sein, die von .der  Drehzahl der angetriebenen Einrichtung       bezw.    der     Abtriebswellen    oder von der Dreh  zahl der     Antriebsmaschine    oder von beiden  beeinflusst sind, um die     Schwungmasse     selbsttätig von der     Antriebswelle    abzukup  peln und einen oder mehrere     Drehmoment-          wandler    selbsttätig .durch eine Steuervor  richtung zu- und abzuschalten.  



  Als anzutreibende     Einrichtungen    kommen  zum Beispiel Fahrzeuge und Hebezeuge in"  Frage.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Antriebsanlage für Einrichtungen mit häufigem Wechsel der Betriebsgeschwindig- keit, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwungmasse so angeordnet ist, dass, min destens eine mit einer Kraftmaschine (A) der Antriebsanlage verbundene Antriebswelle eines Getriebes für Drehzahl- und Drehmo- mentwaudlung mit der Schwungmasse ge kuppelt oder von ihr gelöst werden kann. UNTERANSPRüCHE 1.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch, -da durch gekennzeichnet, dass das Getriebe für Drehzahl- und Drehmomentwandlung aus einem Turbogetriebe mit veränder licher Drehzahl besteht. 2. Antriebsanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Kupplung der Antriebswelle mit der Schwungmasse (F) eine Flüssigkeitsturbokupplung ver wendet ist.

   ,3. Antriebsanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Änderung des Drehzahlunterschiedes zwischen der Schwungmasse und der Abtriebswelle der Antriebsanlage ein zusätzlich schalt bares Geschwindigkeitsübersetzungsge- triebe zwischen der Abtriebswelle und der Antriebswelle angeordnet ist. 4.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3,, dadurch ge kennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um vor der Beschleunigung der anzutrei benden Einrichtung bei ausgeschaltetem Getriebe für Drehzahl- und Drehmomen- tenwandlung die Schwungmasse mit der Antriebswelle kuppeln und bis zu einer gewissen Drehzahl beschleunigen und sodann das Getriebe für Drehzahl- und Drehmomentenwandlung durch mehr oder weniger starke Füllung einschalten zu können,

   wobei nach diesem Einschal ten die Schwungmasse teilweise zur Energieabgabe herangezogen werden kann. 5. Antriebsanlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch: gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den ganzen Verlauf der Be schleunigung der anzutreibenden Ein richtung in der richtigen Reihenfolge selbsttätig zu steuern. 6.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass zwecks Ermöglichung der Verzögerung der angetriebenen Ein richtung die Drehzahl der Antriebswelle gegenüber der der Abtriebswelle mittels des genannten Gesehwinaigkeitsüber- setzungsgetriebes zwischen der Abtriebs- welle und der Antriebswelle erhöht wer den kann. 7.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1. bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, da3 Mittel vorgesehen sind, um den Verlauf der Verzögerung der angetriebenen Einrichtung durch vollständige oder teilweise Füllung des gupplungsströmungskreislauf es der Flüs- sigkeitsturbokupplung zwischen der Schwungmasse und der Antriebswelle bezw. den Verlauf der Beschleunigung der Schwungmasse zu beeinflussen. B.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um während des Verzögerungsbe- triebes nach Erreichen des Gleichlaufes zwischen Schwungmasse und Antriebs welle die Verbindung zwischen Antriebs welle und Abtriebswelle lösen zu können. 9.

   Antriebsanlage nach Unteransprüchen 1 bis 3, -6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um nach dem Lösen der Verbindung zwischen An triebswelle und Abtriebswelle eine wei tere Verzögerung der abtriebseitigen Einrichtung durch andere Mittel als die Schwungmasse bewirken und eine wei tere Beschleunigung der Schwungmasse vom Antriebsmotor aus einleiten zu kön nen.

   10, Antriebsanlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen: 1 bis 3 und 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den ganzen Verlauf der Verzögerung der anzutreibenden Ein richtung und auch den ganzen Verlauf der Beschleunigung der Schwungmassen in der richtigen Reihenfolge selbsttätig zu steuern. <B>11.</B> Antriebsanlage nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schwung- masse unterteilt ist und die Teilmassen (F1, F2) verschiedene Drehrichtung haben. 12.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass mehrere, während des Betriebes zu- und abschaltbare Getriebe (Cl, C2) für Drehzahl- und Drehmomentenwand- lung in Verbindung mit nur einem An triebsmotor (A) vorgesehen sind. 13.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Schwungmasse geteilt ist, und dass ebenso viele Getriebe (Cl, C2) für Drehzahl- und Drehmomentenwand- lung wie Teilschwungmassen (F" FZ) vorgesehen sind. 14.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 12, dadurch ge kennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl einer bezw. mehrerer Antriebs- wellen oder einer bezw. mehrerer Ab triebswellen die Schwungmasse von der Antriebswelle bezw. von den Antriebs wellen abkuppeln und einen oder mehrere Drehmomentwandler zu- oder abschalten zu können. 15.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Schwungmasse bei Eintre ten der zuletztgenannten Verhältnisse selbsttätig von der Antriebswelle bezw. von den Antriebswellen abzukuppeln und einen oder mehrere Drehmomentwandler selbsttätig durch eine Steuervorrichtung zu- und abzuschalten,

   welche von der Drehzahl einer bezw. mehrerer Abtriebs- wellen oder von .der Drehzahl der An triebsmaschine oder von beiden beein- flüsst ist. 16. Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenüzeioh- net, dass die Schwungmasse einen bau lichen Bestandteil der Turbokupplung bildet.

   17. Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schwungmasse bezw. eine Teilsehwungmasse, die dieser zugeordnete Kupplung, das Getriebe für Drehzahl- und Drehmomentenwandlung, sowie ein Antriebsschnellganggetriebe und das Übersetzungsgetriebe zwischen Antriebswelle und Abtriebswelleisamt zu gehörigen Steuereinrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse (J) untergebracht sind. 18.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, .dass das zwischen Kraft maschine und Antriebswelle emgeschal- tete Schnellganggetriebe (H), sowie das zwischen letzterer und der Abtriebswelle eingeschaltete Übersetzungsgetriebe (D bezw. Dl bezw. Dz) als Planetengetriebe ausgebildet ist. 19.

   Antriebsanlage nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 18, mit mehreren von der Kraftmaschine ausgehenden An triebswellen, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende der Antriebswellen eine Getriebevorrichtung für je eine an zutreibende Vorrichtung angeordnet ist.