DE2048975C3 - Aus einem hydrostatisch-mechanischen Überlagerungsgetriebe und einem Generator bestehende Antriebseinheit. Ausscheidung aus: 2044441 - Google Patents

Description

den Sinn steuert, dadurch gekennzeich- facht.

net, daß zwecks einer unmittelbaren Koppelung In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Er-

des zweiten Innenzahnkranzes (49) mit der Ro- findung näher erläutert,

torwelle (70, 73) der Antrieb der ersten Einheit »5 Es zeigt

(34) des hydrostatischen Getriebeteils (15) über F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Ausfüh-

ein in axialer Richtung zwischen dem ersten (41) rung der Erfindung,

und dem zweiten (49) Imienzahnkranz auf dem F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Aus-Umlaufräderträger (22) befestigtes Ringzahnrad führung der Erfindung,

(28) erfolgt 30 F i g?3 ein hydraulisches Stromkreisschema für die

Antriebseinheit, die in F i g. 2 gezeigt ist und

Fig.4 ein Längsschnitt des Antriebsteiles der in

F i g. 2 gezeigten Ausführung.

Bei bekannten Getrieben der im Oberbegriff des In den Zeichnungen und insbesondere in der in Anspruchs aufgeführten Gattung (USA.-Patentschrift 35 Fig. 1 gezeigten Ausführung ist eine Antriebseinheil 365 981) ist es nicht möglich, die Getriebeaus- 10 mit ihren hydraulischen Stromkreis gezeigt, wobei gangsweiie, d. h. Rotorwelle, unmittelbar koaxial manche Teile in dem Gehäuse für die Einheit eingezum Differentialgetriebe bzw. zum Umlaufräderträ- schlossen sind und manche Teile nicht. Die Antriebsger anzuordnen, da der Antrieb der ersten hydrosta- einheit 10 kann an dem Motorgetriebsgehäuse des tischen Einheit über ein am Ende des Umlaufräder- 40 zugeordneten Flugzeugmotors montiert sein, wobei trägers angeordnetes Zahnradpaar erfolgt. die Eingangswelle 12 durch den Motor durch das Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- Getriebegehäuse hindurch in Umdrehung versetzt steht darin, eine Einheit der eingangs aufgeführten wird. Die Drehzahl der Welle 12 kann zusammen mit Gattung derart auszubilden, daß die Rotorwelle des der Motordrehzahl variieren und kann sich so beim Generators koaxial zur Getricbeeingangswelle und 45 zeitgemäßen Flugzeugentwurf und der Getriebekazum Differentialsammelgetriebe angeordnet werden stengestalt von Null bis 9000 U/min während des kann, ohne daß eine Zahnradstufe zwischen dem normalen Gebrauches verändern. Die Einheit 10 isi Differentialsammelgetriebe und der Rotorwelle nötig jedoch für eine tatsächliche Konstruktion entworfer ist. worden, um eine konstante Generatordrehzahl auf-Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des 5c rechtzuerhalten, z. B. 2000 U/min für Eingangswel-Anspruchs aufgeführten Merkmale gelöst. lengeschwindigkeiten der Welle 12 zwischen bei·

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Rotor- spielsweisc 4500 bis 9000 U/mim.

welle unmittelbar koaxial mit dem ersten Zahnkranz Die Antriebseinheit 10 enthält ein Antriebsge-

zu verbinden. Es ist also erkennbar, daß die Erfin- hause 14 mit einem hydraulischen Antrieb 15 sowi«

dung die Verbesserung einer ganz speziellen An- 55 ein Generatorgehäuse 17 mit einem darin befindli

triebseinheit darstellt. dien Generator 18. der mit dem Antriebsgehäuse U

Es ist schon bekannt, bei hydrostatisch-mechani- mit einem Differential 20 verbunden ist, welches teil

sehen Überlagerungsgetrieben zum Antriebeines Ge- weise in jedem der Gehäuse 14 und 17 angebrach

nerators mit konstanter Drehzahl die Getriebeein- ist.

gangswelle, das Differentialgetriebe und die Getriebe- 60 Die Eingangswelle 12 ist mit dem Umlaufräderträ

ausgangswelle koaxial anzuordnen, wobei es möglich ger 22 koaxial und antriebsmäßig verbunden, wel

ist, die Generator-Rotorwelle unmittelbar an die eher drehbar ineinandergreifende Umlaufritzel 2<

einen Zahnkranz für das Differentialgetriebe aufwei- und 25 trägt. Der Träger 22 hat auch ein Ringzahn

sende Ausgangswelle zu koppeln. Dieses Getriebe rad 28, dessen Verzahnung mit dem Zahnrad 30 in

weist jedoch im Gegensatz zum Erfindungsgegen- 65 Eingriff steht, das mit einer variablen hydraulische!

«stand ein zusammengesetztes, auf der Getriebeein- Verdrängungsaxialkolbeneinheit 34 verbunden ist.

gangsseite angeordnetes Doppel-Differentialgetriebe Die hydraulische Einheit 34 ist hydraulisch durcl

auf (USA.-Pattntschrift 2 946 194). geeignete Leitungen (die in Fig. 1 nicht gezeigt sind

mit einer feststehenden hydraulischen Axiolko Den- Generators,tors ^^dj£3_on ^trfÄjSÜen Ströverdrftngungwinheit 36 verbunden. Die hydraulische Kontakt, mn dem ^¹⁰™™ ^"JSm "_{94 ge}|_ie. Einheit 36 ist antriebsmüßig durch das Zahnrad 38 mungsmittcl, welches durch den Durchgang » mit einem abgestuften Hülsenringzahnrad 40 verbun- fertwird, hydraulischen Anden, welches, wie bei 4t, innere Zähne hat, die mit 5 Strömungsmittel wird an eier' "*2£ί" _{imd die} dem Umlaufritzel 24 im Eingriff stehen. trieb 15 durch den ^^^^^Γ^ά

Das Differential 20 enthalt auch ein anderes hül- überschüss.ge Kapazität der ^dePJJJI» JJ_h ^w _den

senartiges Ringzahnmd (2. Innenzahnkranz) 48 mit über das ^^ungsuberstromven, ! ITO du«* ^

daran befindlichen inneren Zähnen 49, die mit dem Durchgang 101 an ocn Einlatt einer ap

Umlaufritzel 25 im Eingriff stehen und dadurch zur w Sumpfpumpe 104 geliefert. Die. JW""¹^ _a*_s

Drehung angetrieben werden. Mit dem Träger 22, S_}römungsm.ttel durch den Durchgang O^

der als der Eingang dient und dem Hülsen, ingzahn- einem gemeinsamen Sumpt iub, w^^ic1 . „ _d

rad 48, weichet den Ausgang darstellt, ist der hy- Gehäusen 14 und 17 kommuniz<^e J ^{so da}£ _n«J

dnulische Antrieb IS in geeigneter Weise variabel, Sumpf 108 Strömungsm.ttel aus J^ »SÄmB™

_um eine konstante Ausgangsdrehzahl des Ausgangs- ,₅ beiden Gehäusen sammeJt Dk\^™£^ι£>,

ringzahnrades 48 zu schaffen. fert Stromungsmittel durch ^dfⁿ ^™^SS_er gj

Das Ausgangsringzahnrad (2. Innenzahnkranz) 48 durch den SpülfUter 84 hindurch und «*»

ist durch eine geeignete Überholungskupplung 52 mit durch den Durchgang 112 an.anew ^i

d Atriebsgeneratorrotor 54 verbunden Der Ge 114 in em Reservoir 115, ^^^J!^^ _i ^B

ist durch eine geeignete Überholungskupplung 52 mit durch gg ^

dem Antriebsgeneratorrotor 54 verbunden. Der Ge- 114 in em Reservoir 115, ^^^J-!^^ _is ^B _t

„eratorrotor 54 ist an seinem linken Ende im Ge- *. nete Scheidewand in dem Gehause 14 ™*™^{mt ist}'

häuse Π durch Lager 56 abgestützt und an seinem die es von dem gemeinsamen ^S"^mP^{f 1}^ trenn

"echten Ende durch Ausgangshühenlager 57 und 58 Der Durchgan£»■ «°«*^rt,^Ö ^„Lade

durch Lager 72 zwischen der Hülse 48 und einer dem Reservoirbehalter 115 an den Einlaß %on Lade

Mittelwelle 73. Die Mittelwelle 73 dreh' sich mit der pumpe88. . . , ,„„ _{lct in rien} pie "> bis4

Welle 54 infolge der verbindenden Funktion der Ro- *5 E.ne Antriebseinheit 400 ist in «nf'&r™

torhülse 70, welche in geeigneter Weise an beiden gezeigt. Diese Antriebs- und Generatorkombination

Wellen 54 und Welle 73 befestigt ist. ist ähnlich der in F ι g. 1 enthaltenen.

Die Ausgangshülse ist in dem Gehäuseteil 76 ab- In der F i g. 2 « der ^**υ*ά<^χΧοτ 400

«stützt, die Welle 73 ist in der Ausgangshülse 48 so zu sehen, daß er em Generatorgehause 4«1 ent

abgestützt, und die Rotorwelle 54 ist befestigt, um 30 hält, welches einen ortsfesten ^Ge"^erators^°' ⁴^,

s.ch mit der Welle 73 mit der Hülse 70 zu drehen. einschließt sow.e einen drehbaren Rotor^403^ sowohl

Im Betrieb liefert der Regler 78, welcher auf die wie e.ne Erregerverbindung 404. D^{as r}echte Ende

Drehzahl der Ausgangshülse 48 anspricht, Steuer- der Rotorwelle 405 ist in einem Lager 406^m dem

römungsmittel durch den Durchgang 80 an einen Generatorgehäuse 401^ abgestutzt und das ^nKe

Steuerkolben 82, welcher die Verdrängung der hy- 35 Ende der Rotorwelle 405 ist m einer.

draulischen Einheit 34 variiert, um das Geschwindig- 410 getragen, die in Fi g. 4 geze.gJ ^ kpitsverhältnis zwischen dem Träger 22 und der Aus- den Ausgang des überlagerungsgetnebes

ξϊϊ^^^^Ζ^^ ^W An dem Generatorgehäuse 401 is-in

da di, fgangsgeschwindigkeit von Welle 12 vari- 40 Jg-412 ^t._f t we ches m Fv ^

SeneÄe^cn^i¹¹¹¹" ^™™^ ^ SägTein^lin^ngSle 414, die mit derrTMotor

^G Da Γη Fi g 1 gldgfe hydraulische System der im Lager 416 verbunden sein kann. DjeE.ng.ng*-

Antriebseinheit 10 ist in re.n schematisier Form welle 414 ist verbunden, um ?^int" ^"Bf^^"

dargestellt, und alle Bestandteile und Durchgänge, die 45 Umlaufrädertrager 418 durch eine S

gezeigt „ind, befinden sich in Wirklichkeit in der. Ge- lung 419 anzutreiben Der Trager

hausen 14 und 17, mit der Ausnahme des Spülfilters Teil eines länglichen Differen^ J

84 und des Spülströmungsmittelkühlers 85. Konstruktion wie ^d«e oben beschriebene Ausfti

Das gezeigte Schmiersystem hat den Zweck, Insbesondere enthalt das Differenüil 4.Zl zwa

Schmierungssfrömungsmittel für die Antriebseinheit 50 Umlaufräder 423 und 424 *e diehtarj«. HuUen vorzusehen, Steuerslrömungsmittel an den Steuer- 425 bzw. 426 montiert sind^die hrerser» « «™ Stromkreis zur Veränderung des übersetzung?^- länglichen Trager 418 angebracht ⁸¹J^n

s⁹r Z¹Z sirs-ass's eäs

schmieren, ist die Rotorwelle 54 hohl und steht mit 432 erzielt werden

dem Durchgang 94 in Verbindung, so daß Strö- Das Differential ist in «"»! 43TaSeeSzt Wdmungsmittel durch den Rotor hindurch geliefert F ig. 4 zeigt) durch das !Lager.«» «^ "_t ^a_n wirdfum die verschiedenen Zahnräder in dem Dif- ches auf^^f^f^LS^ll 412 inferential sowohl vie verschiedene der Generatorteile 65 dem rechten ^de des Antnebsge^aus^ 412 befe zu schmieren. Ferner können geeignete, in Fig. 1 sügt ist. Der Trager 418 ist in1 ^dem^^{lcn Kltl}8^faa nicht gezeigte Mittel vorgesehen sein, um den Rotor 428 ^du™\^⁴^"⁴!^¹^\_{t in Lager}n 98 mit dem Geneitfor zu kühlen. Die Kühlung des Das linke Ende des Differentials 421 ist in Lagern

442 und 443 abgestützt, die zentral in dem linken Antriebe 450 durch Durchgang 480 für den Zweck, Ende des Gehäuses 412 montiert sind, wie Fig.4 Strömungsmittel an die Arbeitsteilungen des hydrauzeigt, welches das Ausgangshülsenzahnrad (2. Ring- tischen Antriebes 450 zu liefern. Ferner wird Larad) 432 trägt. Das linke Ende des Trägers 418 ist dungsströmungsmiltcl durch die Leitung 482 an den in dem Ausgangsringzahnrad (2. Ringrad) 432 durch 5 Regler 457 geliefert mit der Ausnahme, daß Ladas Lager 4415 abgestützt. Die innen genutete Gene- dungsströmungsmittel zurück an einen Sumpf 483 in ratorkupplun&shülsc 410 ist mit dem Ausgangsring- dem Antriebsgehäuse geliefert wird,
zahnrad 432 durch eine Übcrholungskupplung 446 Zum Zwecke der Kühlung des Generators und der zusätzlich zu einem Lager 447 verbunden. Schmierung des Differentials fließt Strömungsmittel

Die Eingangswclle 414 und das Differential 421 io aus der Leitung 472 durch die Leitung 486 an Düsen sind an dem Antriebsgehäuse abgestützt. Ebenfalls in 487 und 488. welche Kühlströniungsmittel in direkte dem Antriebsgehäuse sind zwei hydraulische An- Berührung mit dem Stator 402 spritzen,
triebe 450 getragen (wobei nur einer in den Zeich- Strömungsmittel im Durchgang 486 geht auch nungcn gezeigt ist). Die Verwendung von zwei hy- nach unten zu dem Ende des Gcncralorgehäuses und draulischen Antrieben 450 vermindert den crfordcrli- 15 in einen zentralen Durchgang 490 (Fig. 2), der zcnchcn Durchmesser des Antriebsgehäuses 412. Ein tral in der Gcncratorrotorwclle 405 angeordnet ist. Ende jedes der Antriebe, wie er in der F i g. 4 gezeigt Die radialen Durchgänge 492 und 493 in dem Geneist, ist durch ein Zahnrad 451 und ein Zahnrad 452 ratorrotcr 405 dienen dazu, Kühlströmungsmitte! an mit dem Träger 418 verbunden, während das andere den Rotor 403 des Generators zur direkten Kontakt-Ende jedes der Antriebe durch ein Zahnrad 454 und ao kühlung desselben zu spritzen.

ein Zahnrad 455 mit dem ersten Ringrad 428 ver- Das restliche Strömungsmittel in Durchgang 490

bunden ist. Durch Änderung der Richtung und des geht durch das Ende der Rotorwelle 405 und in ein

Verstcllungsausmnßes von Nocken 459 kann die Ge- Armaturrohr 496, welches in Fig.4 gezeigt ist und

schwindigkeit und Richtung des ersten Ringrades welches in den Trägern 418 eingesetzt ist Dieses

428 verändert werden, und eine konstante Ausgangs- as Rohr hat beschränkten Auslaß, um die Nut und die

geschwindigkeit kann von dem Ausgangszahnrad Kupplung 419 zu schmieren, und der Rest geht

(2. Ringrad) 432 erzielt werden. durch dc-.i zentralen Durchgang darin, durch diago-

Dic Eingangswellc 414 und das Differential 421 nalc Kanäle 498 an das Innere der Ritzelhülsen 425

sind koaxial mit Bezug auf das Gehäuse 412 sowohl und 4.26. Ein Teil des Strömungsmittels darin geht

wie das Gehäuse 401 für den Generator angeordnet. 30 nach außen, um die Umlaufräder zu schmieren, und

Zur Aufrechterhaltung einer konstanten Aus- der Restteil geht durch Durchgänge 501 in den Trä-

gangsgeschwindigkeit ist ein Steuerregler 457 ger 418 auf die andere Seite der Ritzel. E as von

(s.Fig. 3) vorgesehen, der durch das Ausgangsring- diesem Strömungsmittel geht längs der Nuten 503

zahnrad (2. Ringrad) 432 über das Zahnrad 459' an- und 504 zum Zwecke der Schmierung derselben, und

getrieben wird. Der Regler 457 leitet wahlweise Strö- 35 der Rest geht nach außen durch radiale Durchgänge

mungsmittel an einen Steuermotor, welcher die Ver- 506 in die Eingangsverbindung von Welle 414 in den

stellung von Nocken 459 variiert, um eine konstante Antriebssumpf 483.

Geschwindigkeit des Gcncratorrotors 403 zu errci- Die Gencratorspülpumpe 467 transportiert Strö-

chen. mungsmittel durch Leitung 508 an das Reservoir 470

Das Zahnrad 459', welches durch das zweite Ring- 40 in dem Gehäuse 412 (gezeigt in Fig 3). Die An-

rad 432 angetrieben ist, treibt auch das Zahnrad triebsspülpumpe 463 fördert Strömungsmittel durch

461 an, welches aus einem Stück mit der Welle 462 den Durchgang 510 aus dem Antriebsgehäuse durch

gebildet ist, die ihrerseits sowohl eine Spülpumpe einen Kühler 512. Von dem Kühler 512 wird Kühl-

463 und eine Ladepumpe 464 antreibt, die beide ko- strömungsmittel an das Antriebsgehäuse 412 und in

axial indem Antriebsgehäuse 412 montiert sind. 45 den Tank 470 durch die Wirbelkammer zuriickge-

Zusätzlich zu der Spülpumpe 463 ist eine Genera- führt.

torspülpumpe 467 in dem Antriebsgehäuse 412 für Ein geeigneter Untergeschwindigkeitssch-'ter 514

den Zweck vorgesehen, um das Generatorgehäuse kann, wie in F i g. 3 gezeigt ist, vorgesehen sein, der

401 zu spülen. mit dem Regler 457 verbunden ist, zum Zwecke der

Das Antriebsgehäuse 412 hat ein separates Reser- so Trennung des Generatorausganges von den anderen

voir 470 (F i g. 2 und 3), welches mit dem Einlaß der Generatoren an dam Flugzeug bei einer vorherbe-

Ladepumpe 264 kommuniziert, um gefiltertes und stimmten anomalen UntergeschwindigkeiL Ein Injek-

gekühltes Strömungsmittel daran zu liefern. tor 515 ist vorgesehen, um das Antriebs- und Gene-

Die Ladepumpe 464 liefert Strömungsmittel durch ratorgehäuse unter Druck zu setzen, und ein Ladeeinen rückwärts und axial verlaufenden Durchgang 55 Überströmventil 516 leitet überschüssiges Ladungs-464' in dem Gehäuse 412 an einen Ladeströmungs- strömungsmittel direkt an das Reservoir oder den mittelfilter 468 (F i g. 3 und 4). Tank 470 zurück. Wenn gewünscht, kann ein Lade-

Von dem Ladefilter fließt Strömungsmittel durch druckschalter 517 vorgesehen sein zur Fernanzeige

den Durchgang 472 (Fig. 3) an die hydraulischen der Ladedruckhöhe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch· Weiterhin ist es bei Überlagerungsgetrieben mit

   ratemansprucn. _{ejnem setriet},_{eiiusgan&ssei}ti_g angeordneten Differen-

   Aus einem hydrostatisch-mechanischen Über- tialgetriebe, bei dem dh drei Glieder des Differcn-

   lagerungsgetriebe mit Leistungsverzweigung und tialgetriebes im gleichen Sinne wie beim Erfindungs-

   einem Generator bestehende Antriebseinheit, ins- 5 gegenstand mit den anderen Getriebeteilen gekoppelt

   besondere für Flugzeuge, wobei der Generator sind, schon allgemein bekannt, die Getriebeeingangs-

   einen feststehenden Stator und einen Rotor und welle, das Differentialgetriebe und die Getriebeaus-

   das Verbundgetriebe ein ausgangsseitig angeord- gangswelle koaxial anzuordnen, wobei die Ausgangs-

   netes,dreigUedrigesDifferentialsammelgetriebemit welle unmittelbar mit dem einen Innenzahnkranz

   einem Umlaufräderträger und zwei mit den Um- io verbunden ist. Das Differentialgetriebe WJist jedoch

   laufrädern kämmenden, diese hülsenartig über- im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand nur einen

   greifende Innenzahnkränze aufweist, die Getrie- einzigen, die Umlaufräder hülsenartig übergreifenden

   beeingangswelle den Umlaufräderträger sowie Innenzahnkranz (Hohlrad) auf, während der andere

   eine erste Einheit des hydrostatischen Getriebe- Radkranz als außenverzahntes Zentralrad ausgebil-

   teils treibt und der erste Innenzahnkranz mit der 15, detist (Maschinenmarkt, 1968, S. 1569).

   zweiten Einheit des hydrostatischen Getriebeteils Durch die Erfindung wird der Hauptvorteil da-

   und der zweite Innenzahnkranz mit der Genera- durch erreicht, daß ein Differential, dessen Eingang

   tor-Rotorwelle gekoppelt ist und eine automati- mit der Geschwindigkeit der Antriebswelle und des-

   sche Stelleinrichtung vorgesehen ist, welche die sen Ausgang mit der Geschwindigkeit des Generators

   Verdrängung, der hydrostatischen Einheiten in ao rotieren kann, ein dazwischenliegendes Getriebe

   einem die Rotorwellendrehzahl konstant halten- überflüssig macht und die Konstruktion somit verein-