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Stufenlos regelbares Planetenradgetriebe
Planetenradgetriebe mit Stirn-oder Kegelräder, als einfache oder zusammengesetzte Räderumlaufge- triebe, als Übersetzungs-oder Verzweigungsgetriebe, sind in zahlreichen Konstruktionsausführungen und für die verschiedensten Anwendungsgebiete bekannt.
Eine umfassende Zusammenstellung der graphisch-tabellarischen Übersicht, der Anwendungsgebie- te und der einschlägigen Literatur und Patente sind in der Habilitationsschrift von Dr. Ing. habil. Reemt
Poppinger veröffentlicht, woraus zu erkennen ist, dass die Umlaufrädergetriebe bisher für die Erreichung der verschiedensten Übersetzungs- und Verzweigungs-Probleme herangezogen wurden.
Im besonderen sind auch Ausführungen bekannt, bei denen mit zwei Motoren auf Planetenradgetrie- be eingewirkt wird u. zw. auf ein Sonnenrad mit dem Antriebsmotor und auf ein zweites Sonnenrad über einen Schneckentrieb mit einem Steuermotor. Diese Steuerantriebe sind zur Erzielung fester Drehzahlver- hältnisse bzw. zur Erreichung gleichmässig ansteigender Geschwindigkeitsstufen mit polumschaltbaren
Drehstrommotoren und mit Leonardschaltung versehen, wobei über selbsthemmende Schneckentriebe gesteuert und mit einem beidseitig anschliessbaren Motor angetrieben wird.
Die gegenständliche Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, die Umlaufrädergetriebe auch bei stu- fenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis anzuwenden.
Der Grundgedanke für die erfindungsgemässe Absicht liegt bei einem durch einen Hauptantrieb und einen zusätzlichen Schaltantrieb stufenlos regelbares Planetenradgetriebe, bestehend aus einem ein-oder mehrstufigen Umlaufrädergetriebe mit mindestens zwei Sonnenrädern und mehreren in Stegen gelagerten, als Stirn- oder Kegelräder ausgebildeten Planetenrädern, wobei der Hauptantrieb über das eine Sonnenrad und der Schaltantrieb vorzugsweise mittels eines selbsthemmenden Schneckengetriebes über das zweite Sonnenrad erfolgt, darin, dass es zu einem in weitesten Grenzen neuartig regelbaren Übersetzungsgetriebe, das für beide Drehsinne und für stufenlose Drehzahlwandlung geeignet ist, entwickelt wird.
Dies wird erfin- dungsgemäss durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale : dass der Hauptantrieb in beiden Drehrichtungen über das innere Sonnenrad wahlweise von einer der beiden Seiten des Getriebes aus erfolgt und hiefür ein polumschaltbarer Hauptmotor mit zwei Antriebsdrehzahlen vorgesehen ist, und dass der zusätzliche Schaltantrieb über das selbsthemmende Schneckengetriebe und über das andere Sonnenrad in beiden Drehrichtungen durch einen Kommutatormotor mit stufenloser Drehzahlregelung erfolgt, erreicht.
Dadurch, dass bei Antrieb des innaren Sonnenrades durch einen Hauptbremsmotor, das äussere Sonnenrad durch einen Regelmotor, der als moderner Kommutatormotor gesteuert ist, mit verschiedenen stufenlos wandelbaren Drehzahlen von einem Drehsinn über den Stillstand in den andern Drehsinn hinüber zu- sätzlich getrieben wird, wobei beim Kommutatormotor der überschüssige Strom wieder zurück in die Zuleitung geht, ist für den Steg der Planetenräder die stufenlos wandelbare übersetzte Drehzahlveränderung von einen in den andern Drehsinn über den Stillstand hinweg möglich.
Diese stufenlosen Drehzahlwandlungen können noch dadurch variiert werden, dass der polumschaltbare Hauptbremsmotor mit zwei Antriebsdrehzahlen vorgesehen ist und diese in beiden Drehrichtungen vollführen kann, wodurch der Steg der Planetenräder, der als Abtriebselement mit der jeweiligen Summe oder Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Sonnenräder rotiert, eine in beiden Drehrichtungen stufenlos veränderliche übersetzte Drehzahl erhält.
Ein inneres Stützmoment erhält das Getriebe auch für den Fall des Stillstandes des vom Kommutator-
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motor gesteuerten Sonnenrades, durch das Einwirken des Kommutatormotors auf das Sonnenrad über ein selbsthemmendes Schneckenradgetriebe. Für die allgemeine Anwendbarkeit des stufenlos regelbaren Pla- netenradgetriebes ist die Getriebeanordnung so gewählt, dass der Hauptbremsmotor von beiden Seiten des
Planetenradgetriebes her zum Anschluss gebracht werden kann.
In der Zeichnung ist die prinzipielle Anordnung des stufenlos regelbaren Panetenradgetriebes bei- spielsweise dargestellt : Fig. l zeigt das Getriebe im Schnitt und'Fig. 2 eine Darstellung in axialer Blick- richtung. In den Figuren ist die Welle des Hauptbremsmotors mit 1 bezeichnet, die das auf ihr sitzende
Sonnenrad 2 antreibt, wobei dieser Antrieb von beiden Seiten her wahlweise möglich ist. Der Antrieb die- ser Welle kann durch die Polumschaltbarkeit des Hauptbremsmotors in beiden Richtungen und mit zwei verschiedenen Drehzahlen erfolgen.
In dieses Sonnenrad 2 greifen die im Steg 4 gelagerten Planetenräder 5 ein und bewirken den über- setzten Abtrieb über die Hohlwelle 7. Die erfindungsgemässe stufenlose Regelung der übersetzten Drehzah- len erfolgt nun dadurch, dass die Planetenräder 5, die in das äussere Sonnenrad 3 eingreifen, auf diesem Sonnenrad keine stets ruhende Abstützung finden, sondern dieses Sonnenrad 3 von einem Kommutatormotor mit stufenloser Drehzahlregelung, in geeigneten Grenzen und in beiden Drehrichtungen, mit variabler Drehzahl angetrieben wird. Dadurch rotiert der Steg 4, mit seiner Hohlwelle 7 als Abtriebselement, gemäss der jeweiligen Summe oder Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Sonnenräder, mit einer in beiden Drehrichtungen stufenlos veränderlichen, übersetzten Drehzahl.
Durch diese erfindungsgemässe Massnahme des gesteuert bewegten Stützsonnenrades in beiden Drehrichtungen ist die bisherige Übersetzungsfunktion der Planetenrädergetriebe erweitert auf eine stufenlos veränderbare Übersetzungsfunktion. Dadurch erscheint der technische Fortschritt für die Anwendung der Planetenrädergetriebe um ein beträchtliches Mass erweitert.