Kraftübertragungsanlage zum Erzielen einer Überdrehzahl Die Erfindung
bezieht sich auf eine Kraftübertragungsanlage für hohe Leistungen mit einer Einrichtung
zum kurzzeitigen Umschalten während des Betriebes von der Normaldrehzahl der Abtriebswelle
auf eine vorzugsweise nur wenige Prozent über der Normaldrehzahl liegende Überdrehzahl.
Zum Erzielen der Überdrehzahl könnte z.B. ein mechanisches Schaltgetriebe vorgesehen
werden; jedoch bereitet die Schaltung während des Betriebes bei großen Leistungen
erhebliche Schwierigkeiten. Neben aufwendigen anderen Möglichkeiten (wie z.B. einem
hydrostatischen Getriebe oder einem Leonard-Satz) ist es ferner denkbar, eine Strömungskupplung
vorzusehen, die beim Mindestschlupf volle Füllung) und voller Motordrehzahl die
gewünschte Überdrehzahl erreicht, während für die normale Betriebsdrehzahl die Füllung
der Strömungskupplung vermindert wird. Der dadurch auftretende größere Schlupf stellt
jedoch eine reine Verlustleistung dar. Wenn man berücksichtigt, daß die Normaldrehzahl
während der überwiegenden Betriebszeit eingeschaltet ist, ist auch diese Lösung
nicht befriedigend. Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer nicht aufwendigen,
dabei doch einfach und sicher schaltbaren und einen guten Wirkungsgrad aufweisenden
Kraftübertragungsanlage für den genannten Zweck. Insbesondere dann, wenn die Überdrehzahl
nur selten erforderlich oder sogar wie z.B. bei Kesselspeisepumpen lediglich aus
Sicherheitsso
wird zunächst der Strömungswandler eingeschaltet,
d.h. gefüllt, und danach die Überbrückungskupplung ausgeschaltet. Von da ab tritt
die Drehzahlerhöhung der Abtriebswelle ein. Die Schaltleistung der Überbrückungskupplung
braucht lediglich auf die Differenz der bei normaler Betriebsdrehzahl und Überdrehzahl
auftretenden Momente ausgelegt zu sein. Da die Überdrehzahl durchweg nicht erheblich
über der normalen oberen Betriebsdrehzahl liegt, ist die Schaltleistung selbst bei
großen Wandlerleistungen gut zu beherrschen und daher nicht mit Risiko verbunden.
Der Wandler kann darüber hinaus in seiner Drehzahl regelbar sein (z.B. mittels schwenkbarer
Schaufeln), so daß auf diesem Wege die Schaltleistung der Überbrückungskupplung
sogar fast auf Null gedrückt werden kann. Ferner ist durch die Verstellung der Leitschaufeln
auch die Leistungsaufnahme des Strömungswandlers veränderbar. In diesem Betriebszustand
(Überdrehzahigang; Wandler eingeschaltet) kann die Drehzahl der Abtriebswelle unter
Verzicht auf die Regelbarkeit des Strömungswandlers auch mittels der vorgeschalteten
regelbaren Strömungskupplung geregelt werden, da der Wert der prozentualen Drehzahlerhöhung
des einen Kraftweges gegenüber dem anderen unabhängig vom Regelzustand der Strömungskupplung
etwa erhalten bleibt. Soll nun von der Überdrehzahl auf die normale Betriebsdrehzahl
zurückgeschaltet werden, so wird die Überbrückungskupplung wieder eingeschaltet.
Obwohl hierbei der noch eingeschaltete Strömungswandler in seiner Drehzahl gedrückt
wird, ist die von der Überbrückungskupplung aufzubringende Schaltleistung gerirer,
als wenn z.B. ein mechanisches Gangschaltgetriebe entsprechend geschaltet würde.
Der Grund liegt darin, daß die Leistungsaufnahme des Wandlers unabhängig von der
Belastung konstant ist oder nur wenig ansteigt. -_ Die Schaltleistung bewegt sich
also in genau vorausbestimmbaren Grenzen. Nachdem Synchronismus beider Teile der
Überbrückungskupplung hergestellt ist, wird der Strömungswandler ausgeschaltet.
NAch einem weiteren Vorschlag werden, .falls zwischen Motor und' der Verzweigungsstelle
der beiden Kraftwege eine Strömungskupplung angeordnet ist, die Strömungskupplung,
der Strömungswandler lind die
gründeln vorgeschrieben ist, sind
diese Gesichtspunkte von großer Wichtigkeit. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen,
das für die eingangs genannte Einrichtung zum Umschalten eine Trennkupplung im Normaldrehzahl-Kraftweg
und ein ein- und ausschaltbarer Strömungskreislauf (Strömungswandler oder Strömungskupplung
im Überdrehzahl-Kraftweg vorgesehen ist. Der Strömungskreislauf in dem auf die Überdrehzahl
ausgelegten Kraftweg ermöglicht es, daß auch bei großen Leistungen die während des
Betriebes erfolgende Ein- und Abschaltung dieses Kraftweges nicht problematisch
wird. Denn das Hochfahren der Abtriebswelle von der Normaldrehzahl auf die Überdrehzahl
unter Last, das bei großen Leistungen von einer mechanischen Kupplung nicht einfach
und zuverlässig oder bei sehr großen Leistungen überhaupt nicht bewältigt werden
könnte, übernimmt nach der Erfindung der Strömungskreislauf sicher und ohne aufwendige
Mittel. Dabei überschreitet die Schaltleistung der Trennkupplung, wenn diese bei
Einschalten des Strömungskreislaufes für den Überdrehzahl-Kraftweg aus- bzw. eingerückt
wird, nicht einen bestimmten, verhältnismäßig niedrigen Wert, so daß ohne weiteres
auch Reibkupplungen als Trennkupplung verwendet werden können. Bei einer Kraftübertragungsanlage,
bei der die Trenkupplung als Lamellenkupplung ausgebildet und bei der insbesondere
ein weiterer Strömungskreislauf, und zwar eine vorzugsweise regelbare Strömungskupplung
zwischen Motor und der Verzweigungsstelle der beiden Kraftwege angeordnet ist, besteht
eine Weiterentwicklung der Erfindung darin, den im Überdrehzahl-Kraftweg befindlichen
Strömungskreislauf als einen an sich bekannten, mit einer Übersetzung ins Schnelle
ausgelegten und gleichachsig zur Trennkupplung angeordneten Strömungswandler und
die Trennkupplung als eine den Primärteil und den Sekundärteil des Strömungswandlers
unmittelbar miteinander verbindende Überbrückungskupplung auszubilden. Hierdurch
wird elne Einsparung an Getriebeteilen, insbesondere an Z:hnrädern, auch für den
Überdrehzahl-Kraftweg erreicht. Bei einer solchen Kraftübertrigungsanlage geht die
Gangschaltung wie folgt vor sich: Soll der Überdrehzahl-Kraftweg eingeschaltet werden,
Abtriebswelle
gleichachsig angeordnet, so daß die Antriebsanlage zumindest zwischen diesen Teilen
keine Zahnräder aufweist; außerdem werden vorzugsweise das die Strömungskupplung
umgebende Gehäuse und der Strömungswandler zu einer Baueinheit vereinigt. Es kann
darüber hinaus auch eine gemeinsame Füll- und Entleereinrichtung vorgesehen werden.
Eine gesonderte Pumpe für den Strömungswandler ist allenfalls dann vertretbar, wenn
sie mit dem Strömungswandler zusammen ausschaltbar ist.Power transmission system for achieving overspeed The invention
refers to a high performance power transmission with one device
for brief switching during operation from the normal speed of the output shaft
to an overspeed preferably only a few percent above normal speed.
A mechanical gearbox, for example, could be provided to achieve the overspeed
will; however, the circuit prepares during operation at high powers
considerable difficulties. In addition to complex other options (such as a
hydrostatic transmission or a Leonard set), it is also conceivable to use a fluid coupling
to be provided, the full filling at minimum slip) and full engine speed the
Desired overspeed reached, while the filling for normal operating speed
the fluid coupling is reduced. The resulting greater slip represents
but a pure power loss. If you take into account that the normal speed
is switched on during most of the operating time, is also this solution
not satisfying. The invention aims to create an inexpensive,
it can be switched easily and safely and has a high degree of efficiency
Power transmission system for the stated purpose. Especially when the overspeed
only rarely required or even just off, as is the case with boiler feed pumps, for example
Security so
the flow converter is switched on first,
i.e. filled, and then the lock-up clutch switched off. From then on occurs
the increase in speed of the output shaft. The switching capacity of the lock-up clutch
only needs to be the difference between normal operating speed and overspeed
occurring moments to be designed. Since the overspeed is consistently not significant
is above the normal upper operating speed, the switching capacity is even at
to master large converter outputs well and therefore not associated with risk.
The speed of the converter can also be regulated (e.g. by means of a swiveling
Blades), so that in this way the switching capacity of the lock-up clutch
can even be pushed to almost zero. Furthermore, by adjusting the guide vanes
the power consumption of the flow converter can also be changed. In this operating state
(Overspeed gear; converter switched on) the speed of the output shaft can fall below
Dispensing with the controllability of the flow converter also by means of the upstream
controllable fluid coupling are regulated, as the value of the percentage increase in speed
the one force path compared to the other regardless of the control status of the fluid coupling
remains about. Should now from the overspeed to the normal operating speed
are switched back, the lock-up clutch is switched on again.
Although the current converter is still switched on, its speed is depressed
the shifting capacity to be generated by the lock-up clutch is lower,
than if, for example, a mechanical gearbox were shifted accordingly.
The reason is that the power consumption of the converter is independent of the
Load is constant or increases only slightly. -_ The switching capacity is moving
that is, within precisely predeterminable limits. After the synchronism of both parts of the
The lock-up clutch is established, the flow converter is switched off.
According to a further suggestion, "if between the motor and" the branching point
the two power paths a fluid coupling is arranged, the fluid coupling,
the flow converter lind the
rooting is prescribed are
these points of view are of great importance. According to the invention it is proposed
that for the aforementioned device for switching a disconnect clutch in the normal speed power path
and a flow circuit that can be switched on and off (flow converter or fluid coupling
is provided in the overspeed power path. The flow circuit in which on the overspeed
designed force path makes it possible that even with great performance during the
During operation, switching this power path on and off is not problematic
will. Because the drive up of the output shaft from normal speed to overspeed
under load, which is not easy with a mechanical coupling with high performance
and can be handled reliably or not at all in the case of very high performances
could, according to the invention, the flow circuit takes over safely and without complex
Middle. The switching capacity of the separating clutch exceeds when this is at
Switching on the flow circuit for the overspeed power path disengaged or engaged
becomes, not a certain, relatively low value, so that without further ado
friction clutches can also be used as separating clutches. In the case of a power transmission system,
in which the Trenkupplung is designed as a multi-plate clutch and in particular
another flow circuit, namely a preferably controllable flow coupling
is arranged between the motor and the branching point of the two power paths, there is
a further development of the invention is that located in the overspeed power path
Flow cycle as a known per se, with a translation into high speed
designed and coaxially arranged to the separating clutch flow converter and
the separating clutch as one of the primary part and the secondary part of the flow converter
form directly interconnecting lock-up clutch. Through this
There will be savings in gear parts, especially gear wheels, also for the
Overspeed power path reached. With such a power transmission system, the
Gear shifting as follows: If the overspeed power path is to be switched on,
Output shaft
arranged coaxially, so that the drive system at least between these parts
has no gears; in addition, this will preferably be the fluid coupling
surrounding housing and the flow converter combined into one structural unit. It can
in addition, a common filling and emptying device can also be provided.
A separate pump for the flow converter is only justifiable if
it can be switched off together with the flow converter.
Sofern eine mechanische Trennkupplung durch ein Druckmittel betätigt
wird, genügt als Betätigungsdruck ein Druck, der lediglich bei hohen Drehzahlen
die zur vollen Leistungsübertragung erforderliche Größe aufweist. Bei darunterliegenden
Drehzahlen braucht infolge der vorgeschalteten Strömungskupplung lediglich eine
wesentlich niedrigere Leistung übertragen zu werden.If a mechanical separating clutch is actuated by a pressure medium
is, a pressure that is only available at high speeds is sufficient as the actuation pressure
has the size required for full power transmission. With underlying
Only one speed is required due to the upstream fluid coupling
much lower power to be transmitted.
Die Trennkupplung kann auch als füll- und entleerbare, vorzugsweise
regelbare Strömungskupplung ausgebildet werden, so daß der im Normalbetrieb eingeschaltete
Kraftweg lediglich einen Strömungskreislauf , d.h.keine weitere mechanische Kupplung
aufweist. Damit wird der bisher z.B. bei Kesselspeisepumpen vielfach bewährte Antrieb
über eine Strömungskupplung beibehalten, ohne daß eine zusätzliche mechanische Kupplung
notwendig ist. Ferner wird zweckmäßigerweise der die V Trennkupplung aufweisende
Kraftweg (Normalgang) gleichachsig zur Antriebs- und Abtriebswelle der Kraftübertragungsanlage
ausgebildet. Dadurch werden die Getriebeverluste des hauptsächlich eingeschalteten
Ganges kleingehalten. Nach einem weiteren Kennzeichen wird bei einer Kraftübertragungsanlage
mit einer Strömungskupplung auch für den Überdrehzahlantrieb diese mit der Strömungskupplung
für den Normaldrehzahlantrieb gleichachsig angeordnet; außerdem werden die Sekundärteile
beider Strömungskupplungen über eine Zentralwelle und die Primärteile über eine
die Zentralwelle teilweise umgebende Hohlwelle-und über ein koaxial angeordnetes
Umlaufrädergetriebe mit einer die Überdrehzahl ergebenden Übersetzung jeweils miteinander
verbunden, wobei das
dritte Glied des Umlaufrädergetriebes ortsfest
abgestützt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die gesamte Antriebsanlage
koaxial und damit platzsparend angeordnet ist, daß ferner im Normalgang nur ein
Strömungskreislauf vorhanden ist und daß der Normaldrehzahlkraftweg keine Zahnräder
aufweist. Das dritte Glied des Umlaufrädergetriebes kann im übrigen mittels einer
Bremse od. dgl. am Gehäuse abgestützt werden. Im Überdrehzahlgang wird die Bremse
eingeschaltet, während sie im Normalgang gelöst ist, so daß das Umlaufrädergetriebe
als Ganzes mitumläuft und keine Luftwirbelungsverluste in der flüssigkeitsentleerten
Überdrehzahl-Strömungskupplung entstehen können.The clutch can also be filled and drained, preferably
controllable fluid coupling are formed so that the switched on in normal operation
Power path only a flow circuit, i.e. no further mechanical coupling
having. This makes the drive that has been tried and tested many times over, e.g. for boiler feed pumps
Maintained via a fluid coupling without the need for an additional mechanical coupling
necessary is. Furthermore, the one with the V disconnect clutch is expediently
Power path (normal gear) coaxial to the drive and output shaft of the power transmission system
educated. This reduces the transmission losses of the mainly switched on
Ganges kept small. Another indicator is for a power transmission system
with a fluid coupling also for the overspeed drive this with the fluid coupling
arranged coaxially for normal speed drive; also the secondary parts
both fluid couplings via a central shaft and the primary parts via a
the central shaft partially surrounding the hollow shaft and a coaxially arranged one
Epicyclic gears with a translation resulting in the overspeed in each case with one another
connected, where the
third link of the planetary gear stationary
is supported. This arrangement has the advantage that the entire drive system
is arranged coaxially and thus space-saving that further only one in normal gear
Flow circuit is present and that the normal speed power path does not have gears
having. The third link of the epicyclic gear can also by means of a
Brake od. The like. Are supported on the housing. The brake is applied in overspeed gear
turned on while it is released in normal gear, so that the planetary gear
circulates as a whole and no air turbulence losses in the drained
Overspeed fluid coupling can arise.
Eine andere zweckmäßige Bauart mit zwei Strömungskupplungen, und zwar
für die Fälle, daß An- und Abtriebswellen nicht gleichachsig vorgesehen werden und
die Drehzahl der Abtriebswelle höher liegen muß als die der Antriebswelle, besteht
darin, daß beide Strömungskupplungen gleichachsig und zwischen diesen und der Antriebswelle
je eine Zahnradübersetzung ins Schnelle angeordnet sind und daß die Turbinenräder
beider Strömungskupplungen fest auf der Abtriebswelle sitzen.Another convenient design with two fluid couplings, namely
for the cases that input and output shafts are not provided coaxially and
the speed of the output shaft must be higher than that of the drive shaft
in that both fluid couplings are coaxial and between them and the drive shaft
each a gear ratio are arranged in the fast and that the turbine wheels
both fluid couplings sit firmly on the output shaft.
Bei den Bauarten mit zwei Strömungskupplungen ist es in manchen Fällen
zweckmäßig, beide als regelbare Strömungskupplungen auszubilden. Damit kann nicht
nur mit der Normaldrehzahl und Überdrehzahl, sondern auch in den jeweils darunterliegenden
Drehzahlbereichen mit geringsten Verlusten gefahren werden. Bei einer Antriebsanlage
mit einer Strömungskupplung als Trennkupplung ist es ferner vorteilhaft, daß der
im Überdrehzahlkraftweg vorgesehene Strömungskreislauf als ein an sich bekannter
mit einer inneren Übersetzung ins Schnelle ausgelegter und gleichachsig zur Trennkupplung
(Strömungskupplung) angeordneter Strömungswandler ausgebildet wird, wobei die Primärteile
der beiden Strömungskreisläufe . über eine Zentralwelle und die beiden Sekundäreile
über eine die Zentralwelle teilweise umgebende Hohlwelle miteinander verbunden
werden.
Bei dieser Anordnung ist keine mechanische, dem Verschleiß unterworfene Kupplung
mehr notwendig; jeder der beiden Kraftwege verläuft nur noch über einen einzigen
Strömungskreislauf und weist überhaupt keine Zahnräder auf. Das Umschalten von der
Normaldrehzahl auf die Überdrehzahl und umgekehrt kann nun völlig stoßfrei und -
wie bei Strömungsgetrieben für Schienenfahrzeuge üblich - mit Momentüberdeckung
durch gleichzeitiges Füllen und Entleeren der beiden Strömungskreisläufe erfolgen.
Bei Inbetriebnahme der Kraftübertragungsanlage wird vorteilhafterweise mit gefülltem
Wandler angefahren, weil hierbei dessen Momentwandlungsfähigkeit ausgenutzt wird.
Die Anordnung nach der Erfindung ist auch denkbar bei Anlagen, bei denen zwei Antriebsmotoren
auf eine einzige Abtriebswelle arbeiten. Bei großen Leistungen empfiehlt es sich,
für jeden Antriebszweig einen Normal- und einen Überdrehzahl-Kraftweg vorzusehen.
Hierbei können diese für entsprechend kleinere Leistungen ausgelegt werden. Vielfach
werden zwei Arbeitsmaschinen, z,B. zwei Halblast-Kesselspeisepumpen von einem einzigen
Motor angetrieben. Diese Anordnung sichert auch dann eine Betriebsmöglichkeit, wenn
die eine Arbeitsmaschine ausfällt, und ermöglicht es, daß zumindest ein Teil der
Getriebeteile nicht für die u.U. äußerst großen Gesamtleistungen ausgelegt zu werden
braucht. Für eine solche Anlage werden zweckmäßigerweise zwei parallelgeschaltete,
wahlweise auf die Überdrehzahl umschaltbare Abtriebswellen vorgesehen, die über
je eine Trennkupplung und über je einen mit einer inneren Übersetzung ins Schnelle
ausgelegten Strömungswandler mit der betreffenden Antriebswelle in Triebverbindung
stehen, insbesondere mit einem Antrieb beider Abtriebswellen über eine einzigetvorzugsweise
regelbare Strömungskupplung, deren Sekundärteil über ein Verzweigungsgetriebe mit
den beiden Abtriebswellen in Triebverbindung steht. Bei Anlagen zur Übertragung
sehr großer Leistungen ist es bei der Maßnahme, zwei Abtriebswellen vorzusehen,
zweckmäßig, die Abtriebs-, wellen über je zwei parallelgeschaltete, mit gleicher
innerer Übersetzung ins Schnelle ausgelegte und koaxial angeordnete Strömungswandler
mit der Antriebswelle in Triebverbindung zu bringen. Diese-Maßnahme ermöglicht es,
Anlagen für Leistungen auszuführen, die für jede Abtriebswelle doppelt so hoch sind
wie die Leistung der
Strömungswandler ; d.h. , daß vielfach serienmäßig
hergestellte Wandler normaler Leistungen verwendet werden können. Zur Überbrückung
des Primär- und Sekundärteils der Strömungswandler wird die Trennkupplung zweckmäßigerweise
als steuerbare Freilaufkupplung ausgebildet, wobei eine solche nur für je einen
von je zwei zusammengehörenden Strömungswandlern vorgesehen wird. Als steuerbare
Freilaufkupplung kann eine sogenannte Legge-Zahnkupplung (z.B. nach der deutschen
Patentschrift 888 34Q) verwendet werden. lm Normaldrehzahlgang faßt der Freilauf
und nimmt Primär- und Sekundärteil beider zusammengehörender Wandler mit gleicher
Drehzahl mit. Soll der Überdrehzahlgang eingelegt werden, werden die Wandler gefüllt,
wobei sich der Freilauf löst. Soll die eine Abtriebswelle bei laufender Antriebswelle
abgeschaltet werden, so wird die steuerbare Freilaufkupplung ganz ausgerückt, d.h.,
Primär-, und Sekundärteil sind mechanisch voneinander getrennt. Es ist dabei zweckmäßig,
daß die Abtriebswelle festbremsbar ausgebildet wird. Die Ausbildung der Trennkupplung
als steuerbare Freilaufupplung ist übrigens nicht auf die zuletztgenannte Kraftübertragungsanlage
beschränkt, sondern bringt auch bei anderen erfindungsgemäßen Anlagen diese Vorteile.
Um in der Verwendung der beiden Strömungswandler für jede Abtriebswelle noch freizügiger
sein zu können, kann der bzw. können die beiden Strömungswandler jedes Abtriebszweiges
auf je zwei koaxialen Zwischenwellen angeordnet werden, von denen jeweils die eine
über Zahnräder mit der gemeinsamen Antriebswelle und die andere mit der Abtriebswelle
in Triebverbindung steht, wobei ein für beide Abtriebszweige gemeinsames Zahnrad
vorgesehen ist. Die Zahnradübersetzungen lassen die notwendige Primärdrehzahl eines
Serien-Wandlers leicht erreichen, und zwar unabhängig von der geforderten Abtriebs-'
drehzahl, was sieh auf uie Fertigung und Lagerhaltung günstig auswirkt. Sofern im
Überdrehzahlweg ein Strömungskreislauf vorgesehen wird, der durch Füllen und Entleeren
schaltbar ist, ist eine solche Steuereinrichtung vorteilhaft, die lediglich bei
gefülltem Strömungskreislauf
das Betätigen der Trennkupplung zuläßt.
Da die Überdrehzahl nur in seltenen Fällen erforderlich ist oder gar nur eine reine
Sicherheitsmaßnahme darstellt, kann ein vereinfachter Strömungskreislauf verwendet
werden. So brauchen z.B. die Deschaufelungen des Strömungswandlers nicht feinstbearbeitet
zu sein, sondern können im Genaugußverfahren hergestellt sein. Die hierbei auftretende
Wirkungsgradverschlechterung fällt nicht ins Gewicht: Dagegen werden dadurch die
Anschaffungskosten der Kraftübertragungsanlage weiterhin gesenkt. Die Kraftübertragungsanlage
nach der Erfindung mit je einem Strömungskreislauf im Normal- und im Überdrehzahlkraftweg
kann mit Vorteil auch in einem Leistungsverzweigungsgetriebe verwendet werden. Hierzu
wird entweder ein Umlaufrädergetriebe (Summengetriebe) vorgesehen, dessen eines
Hauptglied mit der Ausgangswelle der bisher erwähnten Getriebe, ein anderes Hauptglied
mit der Antriebswelle verbunden werden, wobei das dritte Hauptglied die Abtriebswelle
der Gesamtanlage bildet, oder ein Umlaufrädergetriebe (Leistungsteilergetriebe),
dessen eines Hauptglied mit der Antriebswelle, ein anderes Hauptglied mit der Eingangswelle
der bisher erwähnten Getriebe und das dritte Hauptglied mit der Ausgangswelle der
bisher erwähnten Getriebe verbunden wird, wobei diese die Gesamtabtriebswelle bildet.
So kann, beispielsweise die Motorwelle mit der Eingangswelle der bisher erwähnten
Getriebe und mit dem Hohlrad eines Umlaufrädergetriebes und die Ausgangswelle der
bisher erwähnten Getriebe mit dem Sonnenrad und die Gesamtabtriebswelle mit dem
Umlaufräderträger verbunden sein. Die Vorteile dieser Anordnungen bestehen darin,
daß die Gesamtleistung nur zum Teil über den hydraulischen Kraftweg geführt wird,
wodurch die Getriebeverluste verringert werden, und daß die Durchmesser der Strömungskreisläufe
kleiner bemessen sein können. In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung . schematisch dargestellt. Hierbei zeigen::
Fig. 1 eine Kraftübertragungsanlage mit einer
Strömungskupplung und einer Reibkupplung,
Fig. 2 eine solche mit einer Strömungskupplung und
einem überbrückbaren Strömungswandler,
Fing. 3 und 4 Kraftübertragungsanlagen mit zwei Strö-
mungskupplungen und einem Umlaufräderge-
triebe zum Erzielen der Überdrehzahl,
Fig. 5 eine Kraftübertragungsanlage mit Leistungs-
verzweigung, deren hydraulischer Kraftweg
zwei Strömungskupplungen aufweist, und mit
einer Übersetzung der Abtriebswelle ins
Schnelle,
Fig. 6 eine Kraftübertragungsanlage mit einem Strö-
mungswandler im Überdrehzahlweg und einer
Strömungskupplung im Normaldrehzahlweg,
Fig. 7 eine Kraftübertragungsanlage ähnlich der in
Fig. 6 gezeigten, aber mit zwei Antriebsmotoren
und einer Abtriebswelle und
Fig. 8 eine Kraftübertragungsanlage mit einem Antriebs-
motor, einer gemeinsamen Strömungskupplung und
zwei Abtriebswellen mit je zwei Strömungswand-
lern im Überdrehzahlweg.
Gemäß Figur 1 ist ein Motor (z.B. ein Elektromotor) über eine Welle 2 mit dem Primärteil
4 einer Reibkupplung 3 und über die Welle 2, ein Stirnradpaar 7/8 und eine Welle
9 mit dem Primärteil 11 einer Strömungskupplung 10 verbunden. Der Sekundärteil 5
der Reibkupplung 3 ist über eine Welle 13 an die Ausgangswelle 14 angeschlossen,
während der Sekundärteil 12 der Strömungskupplung 10 über eine Welle 15 und ein
Stirnradpaar 16/17 mit der Ausgangswelle 14 in Triebverbindung steht. Die Übersetzung
der Stirnradpaare 7/8 und 16/17 ist so gewählt, daß unter Berücksichtigung des Mindestschlupfes
der Strömungskupplung 10, d.h. bei voller Füllung, die Triebverbindung über die
Strömungskupplung 10 (bei gelöster Reibkupplung 3) eine höhere Drehzahl der Ausgangswelle
14 bewirkt als die Triebverbindung für den normalen Drehzahlbereich über die Reibkupplung
3 (bei entleerter Strömungskupplung 10). Bei der Kraftübertragungsanlage nach Fig.
2 werden Stirnräder-Ubersetzungen vermieden. Ein Motor 20 treibt über eine Welle
21 den Primärteil 23 einer mittels eines Schöpfrohres 22a regelbaren Strömungskupplung
22, deren Sekundärteil 24 auf einer Welle 25 befestigt ist. Die Welle 25
ist einerseits mit dem Pumpenrad 27 eines Strömungswandlers 26 verbunden und kann
andererseits über eine hydraulisch betätigbare hamellenkupplung 30 mit der Abtriebswelle
31
verbunden werden. Das Turbinenrad 28 des Strömungswandlers steht über eine Schale
32 mit der Abtriebswelle 31 in fester Verbindung Bei eingeschalteter Lamellenkupplung
30 sind somit Pumpenrad 27 und Turbinenrad 28 des Strömungswandlers 26 miteinander
gekuppelt (Wandler ist überbrückt). Der Strömungswandler 26 weist ferner ein ortsfestes
Leitrad 29 mit einer fest eingebauten Beschaufelung 29a und mit über einen Hebel
33 zwecks Änderung der Leistungsaufnahme des Wandlers verschwenkbaren Leitschaufeln
29b auf. Alle Beschaufelungen sind ferner so ausgelegt, daß bei voller Leistungsaufnahme
des Strömungswandlers 26 das Turbinenrad 28 schneller umläuft als das Pumpenrad
27. Zum Erreichen dieser Überdrehzahl ist die Lamellenkupplung 30 ausgerückt, wogegen
sie im Normalbetrieb eingerückt und der Strömungswandler entleert ist. Damit die
Lamellenkupplung 30 geschont wird, soll sie lediglich bei gefülltem Strömungswandler
26 betätigt werden. Hierzu dient eine Steuereinrichtung 34, die einen verschiebbaren
Steuerkolben 35 mit mehreren Steuerkanten aufweist. In dar in Fig. 2 gezeigten Stellung
des Steuerkolbens 35 (Zeiger 36 zeigt auf "N") ist die Steuereinrichtung auf Normalbetrieb
geschaltet. Hierbei fließt von einer Pumpe 37 aus einem Behälter 38 gefördertes
Öl über Leitungen 39 und 40 zur Lamellenkupplung 30 und rückt diese ein.In the case of designs with two flow couplings, it is useful in some cases to design both as controllable flow couplings. This means that you can not only drive at normal speed and overspeed, but also in the respective lower speed ranges with the lowest possible losses. In the case of a drive system with a fluid coupling as a separating clutch, it is also advantageous that the flow circuit provided in the overspeed power path is designed as a flow converter known per se with an internal gear ratio and arranged coaxially with the separating clutch (fluid coupling), with the primary parts of the two flow circuits. are connected to one another via a central shaft and the two secondary parts via a hollow shaft partially surrounding the central shaft. With this arrangement, a mechanical clutch subject to wear is no longer necessary; each of the two power paths only runs through a single flow circuit and has no gears at all. Switching from normal speed to overspeed and vice versa can now be carried out completely smoothly and - as is usual with fluid drives for rail vehicles - with torque overlap by simultaneously filling and emptying the two flow circuits. When the power transmission system is put into operation, it is advantageous to start up with a full converter, because this makes use of its torque conversion capability. The arrangement according to the invention is also conceivable in systems in which two drive motors work on a single output shaft. In the case of high outputs, it is advisable to provide a normal and an overspeed power path for each drive branch. These can be designed for correspondingly smaller outputs. In many cases, two work machines, e.g. two half-load boiler feed pumps driven by a single motor. This arrangement also ensures that the machine can be operated if one machine fails, and it makes it possible that at least some of the transmission parts do not have to be designed for the possibly extremely high overall performance. For such a system, two output shafts connected in parallel, optionally switchable to overspeed, are expediently provided, each of which is in drive connection with the relevant drive shaft via a separating clutch and via a flow converter designed with an internal gear ratio, in particular with a drive of both output shafts via a only, preferably, controllable fluid coupling, the secondary part of which is in drive connection with the two output shafts via a split gear. In systems for the transmission of very high power, it is advisable to provide two output shafts to bring the output shafts into drive connection with the drive shaft via two parallel-connected, coaxially arranged flow converters with the same internal translation. This measure makes it possible to carry out systems for powers which, for each output shaft, are twice as high as the power of the flow converters; that is, converters of normal power, which have been mass-produced in many cases, can be used. In order to bridge the primary and secondary part of the flow converters, the separating clutch is expediently designed as a controllable overrunning clutch, one being provided for only one of two associated flow converters. A so-called Legge tooth clutch (eg according to German patent specification 888 34Q) can be used as a controllable overrunning clutch. In the normal speed range, the freewheel engages and takes the primary and secondary part of both converters that belong together with the same speed. If the overspeed gear is to be engaged, the converters are filled and the freewheel is released. If one output shaft is to be switched off while the drive shaft is running, the controllable overrunning clutch is fully disengaged, ie the primary and secondary parts are mechanically separated from one another. It is expedient that the output shaft is designed so that it can be locked. Incidentally, the design of the separating clutch as a controllable overrunning clutch is not limited to the last-mentioned power transmission system, but also brings these advantages to other systems according to the invention. In order to be even more permissive in the use of the two flow converters for each output shaft, the flow converter (s) of each output branch can be arranged on two coaxial intermediate shafts, one of which is connected to the common drive shaft via gears and the other to the The output shaft is in drive connection, a gear wheel common to both output branches being provided. The gear ratios allow the necessary primary speed of a series converter to be easily achieved, regardless of the required output 'speed, which has a favorable effect on manufacturing and storage. If a flow circuit is provided in the overspeed path which can be switched by filling and emptying, such a control device is advantageous which only allows the disconnecting clutch to be actuated when the flow circuit is full. Since the overspeed is only required in rare cases or even only represents a pure safety measure, a simplified flow circuit can be used. For example, the blades of the flow converter do not need to be finely machined, but can be manufactured using the precision casting process. The resulting deterioration in efficiency is negligible: On the other hand, the acquisition costs of the power transmission system are further reduced. The power transmission system according to the invention, each with a flow circuit in the normal and in the overspeed power path, can also be used with advantage in a power split transmission. For this purpose, either an epicyclic gearing (summation gear) is provided, one main link of which is connected to the output shaft of the previously mentioned gears and another main link is connected to the drive shaft, the third main link forming the output shaft of the overall system, or an epicyclic gearing (power divider gear), one of which is the main link with the drive shaft, another main link is connected to the input shaft of the previously mentioned gearbox and the third main link is connected to the output shaft of the previously mentioned gearbox, this forming the overall output shaft. For example, the motor shaft can be connected to the input shaft of the previously mentioned gear and the ring gear of an epicyclic gear and the output shaft of the previously mentioned gear can be connected to the sun gear and the overall output shaft to the planetary gear carrier. The advantages of these arrangements are that the total power is only partially conducted via the hydraulic power path, whereby the transmission losses are reduced, and that the diameter of the flow circuits can be dimensioned smaller. In the figures are several embodiments of the invention. shown schematically. Here show: Fig. 1 shows a power transmission system with a
Fluid coupling and a friction coupling,
Fig. 2 such with a fluid coupling and
a bypassable flow converter,
Fing. 3 and 4 power transmission systems with two flow
clutches and a planetary gear
drives to achieve overspeed,
Fig. 5 shows a power transmission system with power
branch, whose hydraulic power path
has two fluid couplings, and with
a translation of the output shaft into
Fast,
6 shows a power transmission system with a flow
converter in the overspeed way and one
Fluid coupling in normal speed path,
7 shows a power transmission system similar to that in FIG
Fig. 6 shown, but with two drive motors
and an output shaft and
8 shows a power transmission system with a drive
motor, a common fluid coupling and
two output shafts each with two flow wall
learn in the overspeed way.
According to FIG. 1, a motor (eg an electric motor) is connected via a shaft 2 to the primary part 4 of a friction clutch 3 and via the shaft 2, a pair of spur gears 7/8 and a shaft 9 to the primary part 11 of a fluid coupling 10. The secondary part 5 of the friction clutch 3 is connected to the output shaft 14 via a shaft 13, while the secondary part 12 of the fluid coupling 10 is in drive connection with the output shaft 14 via a shaft 15 and a pair of spur gears 16/17. The translation of the spur gear pairs 7/8 and 16/17 is chosen so that, taking into account the minimum slip of the fluid coupling 10, ie when fully filled, the drive connection via the fluid coupling 10 (with the friction clutch 3 released) causes a higher speed of the output shaft 14 than the Drive connection for the normal speed range via the friction clutch 3 (when the fluid clutch 10 is empty). In the power transmission system according to FIG. 2, spur gear ratios are avoided. A motor 20 drives, via a shaft 21, the primary part 23 of a fluid coupling 22 which can be regulated by means of a scoop tube 22a, the secondary part 24 of which is fastened on a shaft 25. The shaft 25 is connected on the one hand to the pump wheel 27 of a flow converter 26 and on the other hand can be connected to the output shaft 31 via a hydraulically actuated shaft coupling 30. The turbine wheel 28 of the flow converter is firmly connected to the output shaft 31 via a shell 32. The flow converter 26 also has a stationary stator 29 with a permanently installed blading 29a and with guide vanes 29b which can be pivoted via a lever 33 for the purpose of changing the power consumption of the converter. All blading are also designed so that when the flow converter 26 consumes full power, the turbine wheel 28 rotates faster than the pump wheel 27. To achieve this overspeed, the multi-plate clutch 30 is disengaged, whereas in normal operation it is engaged and the flow converter is emptied. So that the multi-plate clutch 30 is protected, it should only be actuated when the flow converter 26 is filled. A control device 34, which has a displaceable control piston 35 with several control edges, is used for this purpose. In the position of the control piston 35 shown in FIG. 2 (pointer 36 points to "N"), the control device is switched to normal operation. In this case, oil delivered by a pump 37 from a container 38 flows via lines 39 and 40 to the multi-plate clutch 30 and engages it.
Soll auf Überdrehzahl geschaltet werden, wird der Steuerkolben allmählich
nach rechts verschoben, bis der Zeiger auf "U" zeigt.Hierbei vollzieht sich der
Reihe nach folgendes: a) der Strömungswandler 26 wird über Leitungen 41 und 42 gefüllt,
b) Leitung 39 wird durch den Kolben 35 abgesperrt, c) der Druck in der Leitung 40
kann sich über eine Leitung 43 abbauen, d.h. die Lamellenkupplung 40 rückt aus.
Damit ist der Kraftweg über den Strömungswandler 26 eingeschaltet. Soll er ausgeschaltet
und der Kraftweg über die Lamellenkupplung 30 wieder eingeschaltet werden, so wird
der Steuerkolben 35 allmählich nach links verschoben. Hierbei wird die Lamellenkupplung
30 über die Leitungen 39 und 40 mit Drucköl beaufschlagt und rückt ein. Danach wird
die Zufuhrleitung 41 zum Wandler 26 abgesperrt, worauf sichder Wandler über Leitungen
42 und 44 entleeren kann.
Die Füllung der Strömungskupplung 22
besorgt ebenfalls die Pumpe 37, und zwar über eine Leitung 45. Eine Leitung 46 fährt
das Lecköl zum Behälter 38 zurück. Das feststehende Gehäuse 47 des Strömungswandlers
26, mit dem das Leitrad 29 verbunden ist, ist ferner Über ein Zwischenstück 48 an
das die Strömungskupplung 22 umgebende Gehäuse angeflanscht, so das beide Strömungskreisläufe
22 und 26 eine platzsparende Baueinheit bilden. Die Kraftübertragungsanlagen nach
den Figuren 3 und 4 weisen einen Motor 50 auf, der über eine Welle 51 den Primärteil
53 einer Strömungskupplung 52 antreibt, deren Sekundärteil 54 auf der Abtriebswelle
55 des Getriebes sitzt. Der Primärteil 53 der Strömungskuppung 52 steht ferner mit
einem Hauptglied eines Umlaufrädergetriebes 56 bzw. 60 in starrer Verbindung, und
zwar nach Fig. 3 mit einem Sonnenrad 57 und nach Fig. 4 mit dem Umlaufräderträger
61. Nach Fig. 3 kämmt das Sonnenrad 57 mit einem der beiden miteinander verbundenen
und ortsfest gelagerten Umlaufräder 58, während das andere mit einem weiteren Sonnenrad
59 kämmt, das über eine Hohlwelle 66 mit dem Primärteil 69 einer weiteren Strömungskupplung
68 Verbindung steht. Nach Fig. 4 kämmt das eine der beiden Umlaufräder 62 mit einem
mittels einer Bremse 65 festsetzbaren Sonnenrad 64 und das andere mit einem Hohlrad
63, das über eine Hohlwelle 67 mit dem Primärteil 69 der Strömungskupplung 68 verbunden
ist Nach den Fig. 3 und 4 sitzt der Sekundärteil 70 der Strömungskupplung 68 fest
auf der Abtriebswelle 55. Die Strömungskupplungen 52 und 68 und das Umlaufrädergetriebe
56 bzw. 60 sind von einem ortsfesten Gehäuse 71 umgeben, in dem die Umlaufräderwelle
58a ortsfest gelagert (Fig. 3) bzw. die Bremse (65) abgestützt ist (Fig. 4). Das
Umlaufrädergetriebe 56 bzw. 60 ist für eine Übersetzung von einigen Prozent größer
als 1 : 1 ausgelegt. Demgemäß wird der Überdrehzahlgang durch Füllen der Strömungskupplung
68 und Entleeren der Strömungskupplung 52 eingeschaltet, wobei der Kraftfluß über
das Umlaufrädergetriebe-56 bzw. 60 (Bremse 65 angezogen) verläuft. Wird die Strömungskupplung
52 gefüllt und die andere Strömungskupplung
entleert, stellt sich
wiederum der Normalgang ein. Bei dem Getriebe nach Fig. 4 ist im Normalgang die
Bremse 65 gelöst; hierbei läuft das Umlaufrädergetriebe 60 insgesamt um, so daß
auch der Primär- und Sekundärteil der entleerten Strömungskupplung 68 mit einander
gleicher Drehzahl umlaufen und somit keine Ventilationsverluste verursachen. Die
Kraftübertragungsanlage nach Fig. 5 mit einem Leistungsverzweigungsgetriebe weist
zwei Strömungskupplungen 75 und 78 auf, deren Primärteile 76 und 79 von einem Motor
81 über eine Welle 82 und ein Zahnradpaar 83/84 und eine Hohlwelle 85 bzw. über
ein Zahnradpaar 86/87 und eine Hohlwelle 88 angetrieben werden. Die c Sekundärteile
77 und 80 sind über eine Welle 89 mit dem Sonnenrad 90 eines als Summengetriebe
dienenden Umlaufrädergetriebes 90 verbunden. Dessen Hohlrad 90b steht über eine
Hohlwelle 92 mit dem Primärteil 79 der Strömungskupplung 78 und damit mit der Antriebswelle
82 in Triebverbindung. Der Umlaufräder 90c tragende Umlaufräderträger 90d ist mit
der Gesamtabtriebswelle 91 verbunden. Die Zahnradpaare 83/84 und 86/87 bewirken
beide eine Übersetzung ins Schnelle, und zwar weist das Zahnradpaar 86/87 eine größere
Übersetzung auf als das Zahnradpaar 83/84. Deshalb wird durch Einschalten der Strömungskupplung
78 der Überdrehzahlgang eingelegt. Bei beiden Strömungskupplungen soll durch ein
Schöpfrohr 93 bzw. 94 deren Regelbärkeit angedeutet werden. Es ist möglich, durch
Verstellen des Schöpfrohrs den Füllungsgrad der Strömungskupplung zu verändern und
dadurch die Abtriebsdrehzahl herabzusetzen. Die Anlage nach Fig. 5 gestattet einen
stufenlosen Drehzahlbereieh von der Überdrehzahl bis herab unter die Normaldrehzahl.
Das Summengetriebe 90 ermöglicht, daß in beiden Drehzahlbereichen nur ein Teil der
Gesamtleistung, z.B. der dritte Teil, über den hydraulischen Kraftweg geführt wird.
Damit wird der Schlupfverlust, der sonst z.B. 2 % ausmacht, herabgedrückt (im vorliegenden
Beispiel auf 0,67 %, bezogen auf die Gesamtleistung). Bei großen Leistungen wirkt
sich dies@erheblichem Maß aus . Ferner brauchen die Strömungskupplungen nur auf
die verminderte Leistung ausgelegt zV werden Die Kraftübertragungsanlage nach Fig.
6 stellt eine zweckmäßige Lösung für den Fall dar, daß die Abtriebsdrehzahl etwa
gleich der.
"Antriebsdrehzahl und im Normaldrehzahlgang eine Strömungskupplung
angeordnet sein soll. Der Motor 95 treibt über eine Zentralwelle 96 die Primärwelle
98 und 103 eines Strömungswandlers 97 bzw. einer Strömungskupplung 102. Die Sekundärteile
99 und 104 sind untereinander über eine Hohlwelle 106 verbunden. Der Sekundärteil
104 ist ferner mit der Abtriebswelle 107 gekuppelt. Im Normalgang ist die Strömungskupplung
102 gefüllt und überträgt bei voller Füllung die Antriebsdrehzahl mit geringem Schlupf
(etwa 2 %) auf die Abtriebswelle 107. Die Strömungskupplung 102 bringt hierbei alle
Vorteile, die eine solche Kraftübertragung auszeichnet (z.B. weiches Anfahren, Schwingungsdämpfung).
Eine Regeleinrichtung (Schöpfrohr 105) gestattet die Drehzahlregelung nach unten.
Der Strömungswandler 97 ist mit seiner inneren Übersetzung auf die gewünschte Überdrehzahl
ausgelegt, d.h. auf das Verhältnis von Abtriebs- zu Antriebsdrehzahl von z.B. 1,1
: 1 . Soll mit Überdrehzahl gefahren werden, wird die Strömungskupplung 102 entleert
und gleichzeitig der Strömungswandler 97 gefüllt (Momentüberdeckung). Auch hierbei
kann die Ab#-triebsdrehzahl herabgeregelt werden, und zwar durch die mittels eines
Hebels-101 schwenkbare Leitradbeschaufelung 100. In beiden Gangbereichen ist bei
dieser Getriebeanordnung lediglich ein einziger Strömungskreislauf eingeschaltet,
so daß nicht nur ein leichtes und momentüberdeckendes Gangschalten erzielbar ist,
sondern auch ein insgesamt guter Wirkungsgrad der Kraftübertragung. Eine Bremse
108 ermöglicht das Festsetzen der Abtriebswelle 107 und damit ein vollständiges
Stillsetzen der Abtriebswelle 107 z.B. zwecks Reparaturarbeiten an der Arbeitsmaschine
trotz laufendem Antriebsmotor. Ohne Bremse würde die Luftreibung der Strömungskreisläufe
u.U. ein langsameä Drehen der Abtriebswelle verursachen. Die Antriebsanlage nach
Fig. 7 besteht im wesentlichen aus zwei Anlagen nach Fig. 6, die von zwei Motoren
95 über je eine Strömungskupplung 102 (im Normalgang)oder einen Strömungswandler
97 (im Übe drehzahlgang) auf eine gemeinsame Abtriebswelle 113 arbeiten.
Unterschiedlich ist lediglich der Abtrieb jeder Anlage, da nach Fig. 7 auf den Hohlwellen
106 je eine Zahnrad 110 bzw. 111 sitzt, die beide mit dem auf der Abtriebswelle
113 angeordneten Zahnrad 112 kämmen. Die Kraftübertragungsanlage nach Fig. 7 hat
den Vorteil, daB sich.If you want to switch to overspeed, the control piston is gradually shifted to the right until the pointer points to "U". The following takes place in sequence: a) the flow converter 26 is filled via lines 41 and 42, b) line 39 is through the piston 35 is shut off, c) the pressure in the line 40 can be reduced via a line 43, ie the multi-plate clutch 40 disengages. The path of force via the flow converter 26 is thus switched on. If it is to be switched off and the power path to be switched on again via the multi-plate clutch 30, the control piston 35 is gradually shifted to the left. Here, the multi-plate clutch 30 is acted upon by pressure oil via the lines 39 and 40 and engages. The supply line 41 to the transducer 26 is then shut off, whereupon the transducer can drain itself via lines 42 and 44. The fluid coupling 22 is also filled by the pump 37, to be precise via a line 45. A line 46 returns the leakage oil to the container 38. The stationary housing 47 of the flow converter 26, to which the stator 29 is connected, is also flanged to the housing surrounding the fluid coupling 22 via an intermediate piece 48, so that the two flow circuits 22 and 26 form a space-saving structural unit. The power transmission systems according to FIGS. 3 and 4 have a motor 50 which, via a shaft 51, drives the primary part 53 of a fluid coupling 52, the secondary part 54 of which sits on the output shaft 55 of the transmission. The primary part 53 of the flow coupling 52 is also rigidly connected to a main member of an epicyclic gear 56 or 60, namely according to FIG. 3 with a sun gear 57 and according to FIG. 4 with the epicyclic gear carrier 61. According to FIG. 3, the sun gear 57 meshes with it one of the two planetary gears 58 connected to one another and mounted in a stationary manner, while the other meshes with a further sun gear 59 which is connected to the primary part 69 of a further fluid coupling 68 via a hollow shaft 66. According to FIG. 4, one of the two planetary gears 62 meshes with a sun gear 64 that can be fixed by means of a brake 65 and the other with a ring gear 63 which is connected to the primary part 69 of the fluid coupling 68 via a hollow shaft 67. According to FIGS. 3 and 4, it is seated the secondary part 70 of the fluid coupling 68 fixed on the output shaft 55. The fluid couplings 52 and 68 and the planetary gear 56 and 60 are surrounded by a stationary housing 71 in which the planetary gear shaft 58a is mounted in a stationary manner (FIG. 3) or the brake (65 ) is supported (Fig. 4). The planetary gear 56 or 60 is designed for a translation of a few percent greater than 1: 1. Accordingly, the overspeed gear is switched on by filling the fluid coupling 68 and emptying the fluid coupling 52, the power flow passing through the epicyclic gear 56 or 60 (brake 65 applied). If the fluid coupling 52 is filled and the other fluid coupling is emptied, normal gear is set again. In the case of the transmission according to FIG. 4, the brake 65 is released in normal gear; In this case, the planetary gear 60 revolves as a whole, so that the primary and secondary parts of the emptied fluid coupling 68 also revolve at the same speed and thus do not cause any ventilation losses. The power transmission system according to FIG. 5 with a power split transmission has two fluid couplings 75 and 78, the primary parts 76 and 79 of which are driven by a motor 81 via a shaft 82 and a gear pair 83/84 and a hollow shaft 85 or via a gear pair 86/87 and a Hollow shaft 88 are driven. The c secondary parts 77 and 80 are connected via a shaft 89 to the sun gear 90 of an epicyclic gear 90 serving as a summation gear. Its ring gear 90b is in drive connection via a hollow shaft 92 with the primary part 79 of the fluid coupling 78 and thus with the drive shaft 82. The planetary gear carrier 90d carrying the planetary gears 90c is connected to the overall output shaft 91. The gear wheel pairs 83/84 and 86/87 both cause a translation into high speed, namely the gear wheel pair 86/87 has a greater translation than the gear wheel pair 83/84. Therefore, by switching on the fluid coupling 78, the overspeed gear is engaged. In the case of both flow couplings, their regularity should be indicated by a scoop pipe 93 and 94, respectively. It is possible to change the filling level of the fluid coupling by adjusting the scoop tube and thereby reduce the output speed. The system according to FIG. 5 allows a stepless speed range from the overspeed down to below the normal speed. The summation gear 90 enables only part of the total power, for example the third part, to be carried over the hydraulic power path in both speed ranges. In this way, the slip loss, which would otherwise be 2%, for example, is reduced (in the present example to 0.67%, based on the total power). In the case of large performances, this has a considerable effect. Furthermore, the fluid couplings only need to be designed for the reduced power. The power transmission system according to FIG. The motor 95 drives the primary shaft 98 and 103 of a flow converter 97 and a fluid coupling 102 via a central shaft 96. The secondary parts 99 and 104 are connected to one another via a hollow shaft 106 also coupled to the output shaft 107. In normal gear, the fluid coupling 102 is filled and, when fully filled, transmits the drive speed with little slip (approx. 2%) to the output shaft 107 Start-up, vibration damping). A regulating device (scoop tube 105) allows the speed to be regulated downwards Overspeed are driven, the flow rate is coupling 102 is emptied and at the same time the flow converter 97 is filled (torque overlap). Here, too, the output speed can be reduced by means of the stator blades 100, which can be swiveled by means of a lever 101. In both gear ranges, only a single flow circuit is switched on with this gear arrangement, so that not only easy and torque-overlapping gear shifts can be achieved, but rather also an overall good efficiency of the power transmission. A brake 108 enables the output shaft 107 to be locked and thus the output shaft 107 to be shut down completely, for example for the purpose of repair work on the working machine, despite the drive motor being running. Without a brake, the air friction in the flow circuits would possibly cause the output shaft to rotate slowly. The drive system according to FIG. 7 consists essentially of two systems according to FIG. 6, which work on a common output shaft 113 by two motors 95 via a fluid coupling 102 (in normal gear) or a flow converter 97 (in speed gear in Übe). The only difference is the output of each system, since, according to FIG. 7, a gear 110 or 111 is seated on each of the hollow shafts 106, both of which mesh with the gear 112 arranged on the output shaft 113. The power transmission system according to FIG. 7 has the advantage that.
die Gesamtabtriebsleistung aus zwei entsprechend kleiner bemessenen
Motoren
und Kraftwegen zusammensetzt. Bei der Antriebsanlage nach Fig. 8 teilt sich dagegen
die Leistung eines einzigen Motors 115 auf zwei Kraftwege und zwei Arbeitsmaschinen
auf, wobei den beiden letzteren eine gemeinsame, mittels eines Schöpfrohres 120
regelbare Strömungskupplung 117 vorgeschaltet ist. Deren Primärteil 118 wird über
eine Welle 116 angetrieben, während der Sekundärteil 119 über eine Welle 121 und
über Zahnräder 122, 123 und 124 mit zwei Abtrieben, und zwar zunächst mit zwei Zwischenhohlwellen
125 und 126 verbunden ist. Auf diesen Hohlwellen sitzen jeweils die beiden Primärteile
128, 7.32 und 136, 140 je zweier Strömungswandler 127, 131 und 135, 139 mit gleicher
Beschaufelung. Die Sekundärteile 129, 133 bzw. 137, 141 stehen mit einer zentralen
Zwischenwelle 143 bzw. 144 in Triebverbindung, die ihrerseits über ein Zahnradpaar
145/146 bzw. 147/148 mit der Abtriebswelle 149 bzw. 150 verbunden ist. Die
Strömungswandler 127, 131, 135 und 139 mit ortsfest angeordneten Leiträdern 130,
131, 138 und 142 sind auf eine innere Übersetzung ins Schnelle (z.B. 1,1 a 1) ausgelegt.
Die Funktion der Trennkupplung übernimmt ein mittels eines Hebels 151 bzw. 153 steuerbarer
(d.h. den Kraftfluß in beiden Drehrichtungen unterbrecnenbarer) Freilauf 152 bzw.
154, und zwar ist an jeweils einem Strömungswandler jedes Kraftweges nur ein einziger
Freilauf angeordnet. Im Normalgang (Wandler nichtgefüllt) faßt der Freilauf; er
löst sich erst dann, wenn nach Füllen der Wandler die Normaldrehzahl der Abtriebswellen
überschritten wird, Beim Gangwechsel braucht hier also die Treankupplung nicht betätigt
zu werden. Soll der eine Abtrieb bei weiter laufendem Antrieb stillgelegt werden,
wird der betreffende Freilaufgang ausgeschaltet. Weitere Besonderheiten der Anlage
nach Fig. 8 bestehen darin, daß in jedem Kraftweg die Leistung auf zwei Strömungswandler
verteilt wird, die demgemäß kleinere Abmessungen aufweisen (oder insgeamt eine höhere
Leistung übertragen können), und daß die Drehzahlen der zwischen den Zahnradpaaren
122/123 und 145/ 146 bzw. 122/124 und 147/148 befindlichen Strömungswandler 127
und 131 bzw. 135 und 139 weitgehend unabhängig von der Drehzahl der An- und Abtrie
bswelle .. ausgewählt werden können, was fertigungs--und lagerungstechnische
Vorteile
bringt. Die regelbare Strömungskupplung :17 überträgt zwai# die volle Leistung;
jedoch machen der Entwurf und die Herstellung von Strömungskupplungen sehr großer
Leistungen nicht solche Schwierigkeiten wie bei Strömungswandlern.the total output power is composed of two correspondingly smaller motors and power paths. In the drive system according to FIG. 8, on the other hand, the power of a single motor 115 is divided into two power paths and two working machines, the latter two being preceded by a common fluid coupling 117 that can be regulated by means of a scoop tube 120. Its primary part 118 is driven via a shaft 116, while the secondary part 119 is connected via a shaft 121 and via gears 122, 123 and 124 with two output drives, namely initially with two intermediate hollow shafts 125 and 126. The two primary parts 128, 7.32 and 136, 140 each of two flow converters 127, 131 and 135, 139 with the same blading are seated on these hollow shafts. The secondary parts 129, 133 or 137, 141 are in drive connection with a central intermediate shaft 143 or 144, which in turn is connected to the output shaft 149 or 150 via a gear pair 145/146 or 147/148. The flow converters 127, 131, 135 and 139 with stationary arranged guide wheels 130, 131, 138 and 142 are designed for an internal speed ratio (eg 1.1 a 1). The function of the separating clutch is taken over by a freewheel 152 or 154 controllable by means of a lever 151 or 153 (ie the flow of force can be interrupted in both directions of rotation), namely only a single freewheel is arranged on a flow converter of each force path. In normal gear (converter not filled) the freewheel takes hold; it only releases when the output shafts' normal speed is exceeded after the converter has been filled. When changing gears, the Trean clutch does not need to be actuated here. If one output is to be shut down while the drive continues to run, the relevant free path is switched off. Other special features of the system according to FIG. 8 are that the power is distributed to two flow converters in each power path, which accordingly have smaller dimensions (or can transmit a higher power overall), and that the speeds of the between the gear pairs 122/123 and 145/146 or 122/124 and 147/148 located flow converters 127 and 131 or 135 and 139 largely independent of the speed of the input and output shaft .. can be selected, which brings advantages in terms of manufacturing and storage. The adjustable fluid coupling: 17 transmits two # full power; however, the design and manufacture of very large capacity fluid couplings do not pose as much difficulty as with flow converters.