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Vorrichtung zur mechanischen Energieübertragung ==============================================
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Energieübertragung mit
einer Antriebswelle und wenigstens zwei Abtriebseinrichtungen zur Energieübertragung
von der Antriebswelle zu einer Energie verbrauchenden Einrichtung.
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Als Energie verbrauchende Einrichtung kommt beispielsweise eine Brennkraftmaschine
in Betracht, die angelassen wird, sowie ein Gebläse zur Versorgung der Brennkraftmaschine
mit Verbrennungsluft.
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Wie bekannt, kann eine.Heißgasmaschine unterhalb eines bestimmten
Geschwindigkeitsbereichs nicht arbeiten. Aus diesem Grunde ist ein Anlaßmotor vorgesehen,
um der Maschine während des.Anlaßvorgangs eine ausreichende Geschwindigkeit zu erteilen.
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Bei Heißgasmaschinen wird hierzu meist Wärme verwendet, die durch
Verbrennung von Brennstoff und Verbrennungsluft gewonnen wurde. Bei solchen Maschinen
wird ein Verbrennungsluftgebläse sowohl während des Anlaßvorgangs als auch während
des Leistungsbetriebs benötigt. Zusätzlich werden noch weitere Hilfseinrichtungen,
wie z.B. Schmiermittelpuinpen, während des Anlaßvorgangs benötigt.
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Die untere Grenzgeschwindigkeit, bei der die Maschine während des
Anlaßvorgangs laufen muß, liegt nicht besonders hoch und kann beispielsweise 10
oder 200/0' der Maschinennenngeschwindigkeit betragen. Jedoch sollte die Geschwindigkeit
des Verbrennungsluftgebläses nahezu so hoch wie bei Nenngeschwindigkeit sein, um
eine kurze Anlaufzeit zu ermöglichen. Aus diesem Grunde wurde vorgeschlagen, für
die Maschine und für die Hilfseinrichtungen getrennte Anlaßmotoren vorzusehen. Wenn
Maschinen jedoch unter möglichst geringem Platzbedarf untergebracht werden sollen,
sind solche Einrichtungen zum Anlassen nicht geeignet. Weiterhin ist es bekannt,
einen einzigen Anlaßmotor für die Maschine vorzusehen und zwischen der Maschine
und dem Verbrennungsluftgebläse eine stufenlose Kraftübertragungseinrichtung anzuordnen.
Jedoch kann eine stufenlose ESraftübertragungseinrichtung nicht sicherstellen, daß
eine ausreichende und erforderliche Luftmenge zu jedem Zeitpunkt und bei jeder Belastung
zur Verfügung steht. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine mechanische
Energieübertragungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß diese
als Anlaßeinrichtung für eine Heißgasmaschine geeignet ist.
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Erfindungsgemäß zeichnet sich eine mechanische Energieübertragungsvorrichtung
mit drei Kraftübertragungslinien (d.h. drei Wegen über die Kraft bzw. Energie übertragen
werden kann) dadurch aus, daß die erste Kraftübertragungslinie eine Antriebswelle
und eine erste Einwegkupplung zur Übertragung eines Drehmoments in nur einer Richtung
von der Antriebswelle zu einer
ersten Abtriebseinrichtung aufweist,
daß die zweite Kfaftübertragungslinie die Antriebswelle, ein Reduktionsgetriebe
und eine zweite Einwegkupplung zur Übertragung eines Drehmoments in nur einer Richtung
von der Antriebswelle zu einer zweiten Abtriebseinrichtung umfaßt, und daß die dritte
Kraftübertragungslinie die zweite Abtriebseinrichtung und eine dritte Einwegkupplung
zur Übertragung eines Drehmoments in nur einer Richtung von der zweiten Abtriebseinrichtung
zu der ersten Abtriebseinrichtung enthält.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Die einzige Figur ist eine schematische Vertikalschnittansicht einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Ein Gehäuse 1 ist an einem feststehenden Teil 2 einer Keißgasmaschine
(nicht gezeigt) befestigt.
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Eine Antriebswelle 3, welche mit einem bekannten elektrischen AnlaBmotor
- (nicht gezeigt) angetrieben werden kann, ist in dem Gehäuse 2 mit zwei Kugellagern
4,5 gelagert. Am äußersten linken Ende ist die Welle 3 mit einer ersten Abtriebseinrichtung
6 über eine Einwegkupplung 7 verbindbar, welche ein Drehmoment in nur einer Richtung
von der Antriebswelle 3 zu der Abtriebseinrichtung 6 übertragen kann. Die Antriebswelle
3, die Einwegkupplung 7 und die erste Abtriebseinrichtung 6 bilden eine erste Kraftübertragungslinie.
Wenn die Antriebswelle 3 mit einem elektrischen Anlaßmotor angetrieben wird und
die Abtriebseinrichtung 6 mit einem Gebläse (nicht gezeigt) für Verbrennungsluft
verbunden -ist, kann über die erste Kraftübertragungslinie Energie von dem Anlaßmotor
zu dem Gebläse übertragen werden, welches dieselbe Drehzahl wie der Anlaßmotor aufweist.
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Eine zweite Kraftübertragungslinie wird durch ein Zahnrad 8 gebildet,
welches
starr mit der Antriebswelle 3 verbunden ist und mit Planetenrädern 9 kämmt, welche
an Drehzapfen 10, die in dem Gehäuse 1 gelagert sind, angebracht sind. Die Planetenräder
9 kämmen mit der Innenverzahnung einer Hülse 11, welche durM Kugellager 12 und 13
relativ zur Antriebswelle 3 und dem Gehäuse 1 geführt ist. Eine zweite Abtriebseinrichtung
14 weist ein Zahnrad 15 auf, das mit der Verzahnung eines Antriebsritzels (nicht
gezeigt) der Heißgasmaschine kämmt. Die Abtriebseinrichtung 14 ist im Gehäuse 2
mit einem Kugellager 16 gelagert und mit der Hülse 11 über eine zweite Einwegkupplung
17 verbunden, welche ein Drehmoment nur in einer Richtung von der Hülse 11 zu der
Abtriebseinrichtung 14 übertragen kann.
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Eine dritte Kraftübertragungslinie umfaßt eine dritte Einwegkupplung
18, die zwischen der zweiten Abtriebseinrichtung 14 und der ersten Abtriebseinrichtung
6 angeordnet ist, wobei die Einwegkupplung 18 ein Drehmoment in nur einer Richtung
von der Abtriebseinrichtung 14 zu der Abtriebseinrichtung 6 übertragen kann.
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Wenn die Antriebswelle 3 mit Hilfe eines elektrischen Anlaßmotors
angetrieben ist, wenn die Abtriebseinrichtung 6 mit einem Luftgebläse verbunden
ist, und wenn die Verzahnung 15 mit einem Anlasserritzel einer Heißgasmaschine kämmt,
arbeitet die oben beschriebene Vorrichtung wie folgt: Zu Beginn des Anlaßvorgangs
der Heißgasmaschine überträgt der elektrische Anlaßmotor ein Drehmoment zu dem Gebläse
für die Verbrennungsluft über die erste Kraftübertragungslinie, doh.
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über die Antriebswelle 3, die erste Einwegkupplung 7 und die Abtriebseinrichtung
6. Gleichzeitig überträgt der Anlaßmotor ein Drehmoment zu der Heißgasmaschine über
die zweite Übertragungslinie, d.h. über .die Teile 3,8,9,11,17,14 und 15.
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Folglich ist die Drehgeschwindigkeit der Heißgasmaschine geringer
im Vergleich zu der Drehgeschwindigkeit des Gebläses.
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Die Heißgasmaschine nimmt bei zunehmender Geschwindigkeit ein geringeres
Drehmoment auf und bei Erreichung einer bestimmten Geschwindigkeit erzeugt die Heißgasmaschine
ein Drehmoment und betreibt die Abtriebseinrichtung 14 mit einer Drehgeschwindigkeit,
die höher als diejenige der Hülse 11 ist. Die Kupplung 17 überträgt nun kein Drehmoment
mehr. Die Geschwindigkeit der Heißgasmaschine nimmt laufend zu, und sobald die Geschwindigkeit
der Abtriebseinrichtung 14 diejenige der Antriebswelle 3 überschreitet, wird die
Kupplung 18 eingerückt und die Kupplung 7 ausgerückt. Folglich werden die Abtriebseinrichtung
6 und das Luftgebläse nunmehr von der Heißgasmaschine angetrieben.
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Der Anlaßmotor wird abgeschaltet,und der Anlaßvorgang ist nunmehr
beendet.