DE196710C

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Publication number: DE196710C
Application number: DENDAT196710D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47ä. GRUPPE

RICHARD-TRÖGER in CHARLOTTENBURG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Oktober 1905 ab.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein elektromechanisches Getriebe und dient vornehmlich als Übersetzungsund Umsteuergetriebe in Verbindung mit Kraftmaschinen, die selbst nicht umsteuerbar sind und deren nutzbar abgegebene Leistung wesentlich von der Umlaufzahl abhängt.

Von bekannten Anordnungen zur Erreichung ähnlicher Ziele sind folgende zu erwähnen:

' Die Kraftmaschine treibt eine Dynamo, die elektrische Energie derselben wird mittels Elektromotor auf die Nutzwelle übertragen. Ferner ein auf gleichem Prinzip beruhendes Getriebe mit der Vereinfachung, daß sowohl Dynamo- wie Motoranker auf der Nutzwelle befestigt sind bzw. Motor- und Dynamoanker zu einem einzigen Anker vereinigt werden, in welchem Fall das Dynamofeld umläuft und von der Kraftmaschine getrieben wird.

Während diese Getriebe den an sie gestellten Forderungen bezüglich Steuerbarkeit und Zuverlässigkeit genügen, haftet ihnen der Nachteil an, daß sie nach Größe und Gewicht sehr schwer ausfallen und daher in vielen Fällen ungeeignet sind.

Im Gegensatz hierzu ermöglicht die vorliegende Erfindung neben der vereinfachten Anordnung und Steuerbarkeit eine Verminderung des Gewichts und der Größe bei gleicher Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Getriebes.

Allgemein gesprochen besteht der Gegenstand der vorliegenden Erfindung aus einem elektrodynamischen und einem elektromotorischen Teil und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Feld des Stromerzeugers, das Feld des Elektromotors und der gemeinsame Anker umlaufen, und zwar in der Weise, daß das Feld des stromerzeugenden Teiles unmittelbar von der Kraftmaschine angetrieben wird, während der gemeinsame Anker und das Feld des Elektromotors mit der Arbeitswelle gegenläufig zwangläufig verbunden sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι das elektromechanische Getriebe in Verwendung bei Kraftwagen, Fig. 2 das Schaltungsschema des Getriebes.

Zürn näheren Verständnis des Erfindungsgegenstandes sei folgendes ausgeführt:

In Fig. ι stellt α die Welle der Kraftmaschine dar; diese trägt auf ihrem Ende das Feld c des dynamischen Teiles, d ist der gemeinschaftliche Anker für Dynamo- und Motorseite des Getriebes. Der Anker ist durch das Kegelradpaar i, k zwangläufig mit der Radachse n verbunden; in gleicher Weise steht das Motorfeld e durch das Kegelradpaar /, m mit der Radachse 0 in Verbindung. Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende: Wird das Feld c erregt und in Umlauf versetzt, so erzeugt es in der ihm gegenüberliegenden Ankerhälfte elektrische Energie

Claims

und übt hierbei ein dieser Energie entsprechendes Drehmoment auf den Anker d und weiterhin die Radachse η aus. Die so erzeugten Ankerströme durchfließen die motorische Ankerhälfte, den Kollektor f, die Bürsten g und das Motorfeld e derart, daß die elektrische Energie hierbei in mechanische umgesetzt wird. Der motorische Teil ist so geschaltet, daß sein Feld und Anker sich in

ίο entgegengesetztem Sinne zu drehen suchen. Somit addiert sich im Anker das Drehmoment des Motors zu dem vorher erwähnten Drehmoment des Dynamofeldes c, und beide wirken zusammen auf die Radachse η des Wagens. Das Drehmoment des Motorfeldes e ist demjenigen des Ankers d entgegengesetzt; durch die besondere Gegenanordnung der Kegelradpaare i, k und i, m wird aber erreicht, daß die Treibradachse 0 in gleichem Sinne gedreht wird wie n. Mit dieser Anordnung des Getriebes entfällt gleichzeitig die Notwendigkeit, die Treibradachsen des Wagens durch ein Ausgleichgetriebe miteinander zu kuppeln.

Die Rückwärtssteuerung des Wagens wird durch Ummagnetisieren des Motorfeldes e mit Hilfe eines Umschalters h (Fig. 2) bewirkt. Hierdurch wird der Drehsinn des motorischen Teiles geändert, und es arbeiten nunmehr Motor und Dynamo gegeneinander, aber stets derart, daß das Motordrehmoment erheblich überwiegt und somit der Wagen rückwärts angetrieben wird.

Fig. 2 zeigt die Schaltung des Getriebes.

Der motorische Teil d, e ist hierauf als Einphasenserienmotor dargestellt; naturgemäß kann hierfür auch jede andere bekannte Motortype verwandt werden, t deutet die Energiequelle zur Erregung des Dynamofeldes c an, die Feldstärke des letzteren wird durch den Kontroller s geändert; hiermit wird gleichzeitig die Steuerung des Getriebes des Wagens selbst gehandhabt, und zwar derart, daß je nach der gewünschten Geschwindigkeit oder nach dem zu überwindenden Widerstand des Wagens das Dynamofeld c mehr oder weniger erregt wird. Sobald das Feld am stärksten erregt ist, was gleichbedeutend ist mit dem Höchstwert des Drehmomentes der Kraftmaschine, führt das Getriebe alle weitere Regelung selbsttätig aus durch Einstellung des Wagens auf langsamere oder schnellere Fahrt, entsprechend dem zu überwindenden Widerstand, ohne daß die Kraftmaschine selbst dadurch in ihrem Lauf beeinflußt wird.

Die eingangs behauptete Eigenschaft des

vorliegenden Getriebes, betreffend Gewicht und Größe im Verhältnis zu den bekannten .Übertragungsmitteln, läßt sich wie folgt nachweisen:

Es sei eine Leistung von 20 Kilowatt (KW) durch das Getriebe zu übertragen, derart, daß bei normalem Gange die mit 1000 Umdrehungen laufende Kraftmaschine 500 Umdrehungen an · der Nutzwelle hervorbringen soll. Dann gelten folgende Beziehungen:

Die Relativgeschwindigkeit zwischen Feld und Anker der Dynamo beträgt 500 Umdrehungen. Die von der Kraftmaschine geleistete Arbeit L wird zur Hälfte (10 KW) in elektrische Energie umgewandelt. Die Dynamo ist mithin als eine 10 KW Dynamo für 500 Umdrehungen zu berechnen. Die Größe dieser Maschine gelte bei dem weiteren Vergleich als Einheitsgröße. Die elektrische

Energie — =10 KW wird in dem elektromechanischen Teil der Kupplung in mechanische Energie-umgewandelt bei einer Relativgeschwindigkeit von 1000 Umdrehungen zwischen Anker und Feld. Der Motor wird demnach entsprechend einem Motor von 10 KW für 1000 Umdrehungen halb so schwer ausfallen wie die Dynamo, so daß das ganze 20 KW Getriebe folgende Größenverhältnisse bekäme:

Elektrodynamo = 1
Elektromotor = V₂

Summa =

Bei Anwendung einer besonderen Dynamo und eines besonderen Motors brauchte man sonst unter gleichen Verhältnissen folgende Maschinen:

Eine Dynamo von 20 KW Leistung für 1000 Umdrehungen, wofür nach obiger Feststellung die Größe 1 zu verwenden wäre, einen Motor von 20 KW Leistung für 500 Umdrehungen, also doppelt so groß wie die Dynamo.

Mithin ergäben sich hierfür folgende Größenverhältnisse:

Elektrodynamo = 1
Elektromotor = 2

Summa = 3. -

Diese Ausführung fiele. also im Gewichte doppelt so schwer aus wie das Getriebe nach vorliegender Erfindung.

Pate nt-A ν Sprüche:

I. Elektromechanisches Getriebe, bestehend aus einem elektrodynamischen und einem elektromotorischen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld des Stromerzeugers, das Feld des Elektromotors und der gemeinsame Anker umlaufen, und zwar in der Weise, daß das Feld des Stromerzeugers in bekannter Weise von der Kraftmaschine angetrieben wird, da-

gegen der gemeinsame Anker und das Feld des Elektromotors mit den Arbeitswellen gegenläufig zwangläufig verbunden sind.
2. Elektromechanisches Getriebe nach Anspruch ι für Kraftwagen, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Anker mit der einen Hälfte der geteilten Hinterradachse und das Feld des Elektromotors mit der anderen Hälfte der Hinterradachse des Wagens durch Kegelräder o. dgl. zwangläufig verbunden sind, so daß dadurch gleichzeitig das Ausgleichgetriebe erspart ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.