DE3609067A1

DE3609067A1 - Mehrstufen-startergenerator-getriebe

Info

Publication number: DE3609067A1
Application number: DE19863609067
Authority: DE
Inventors: Michael A. Manchester Miss. Cordner
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CA1255517A; GB2172673A; US4708030A; GB2172673B; JPS61218848A; GB8606201D0; IT8647785A0; IT1191294B; IL78027A0; FR2578938A1

Description

SUNDSTRAND CORPORATION

4751 Harrison Avenue, P.O.Box 7003 Rockford, Illinois 61125 V.St.A.

Mehrstufen-Startergenerator-Getriebe

Die Erfindung betrifft ein Mehrstufen-Startergenerator-Getriebe, das einen für Luftfahrzeuge verwendeten elektrischen Konstantfrequenz-Generator durch eine drehzahlregelbare Energiequelle wie etwa einen Flugzeugmotor mit konstanter Drehzahl antreibt. Der Generator kann als Elektromotor arbeiten, um den Flugzeugmotor zu starten.

Ein Startergenerator-Getriebe zur Verwendung in Flugzeugen ist allgemein bekannt. Ein Flugzeugmotor treibt einen elektrischen Konstantfrequenz-Generator. Der Flugzeugmotor kann mit veränderlichen Drehzahlen laufen; es ist daher notwendig, ein Konstantdrehzahlgetriebe vorzusehen, das von dem Motor angetrieben wird und den elektrischen Generator auch dann mit konstanter Drehzahl antreibt, wenn der Motor mit veränderlichen Drehzahlen läuft. Es ist ferner bekannt, den gleichen Mechanismus zum Starten des Motors einzusetzen, wobei dann der Generator als Elektromotor arbeitet und den Flugzeugmotor startet. Die ÜS-PS 3 786 696 ist typisch für ein Startergenerator-Getriebe dieser Art, das zwischen einen Flugzeugmotor und einen Generator geschaltet ist, um in beiden Richtungen An-

3603067

triebskraft zu übertragen. Dabei sind ein Ausgleichsgetriebe und ein hydrostatisches Getriebe zwischen dem Flugzeugmotor und dem Generator vorgesehen, und das hydrostatische Getriebe ist verstellbar, so daß der Generator bei veränderlichen Drehzahlen des Flugzeugmotors mit konstanter Drehzahl angetrieben wird.

Eine neuere Ausführungsform eines Startergenerator-Getriebes ist in der eigenen US-PS 4 315 442 angegeben, wobei ein Ausgleichsgetriebe und ein hydrostatisches Getriebe verwendet werden. Das hydrostatische Getriebe wird so geregelt, daß eine energiezerstreuende Startbetriebsart möglich ist, wenn der Generator zum Starten des Flugzeugmotors als Elektromotor arbeitet.

Es ist ferner bekannt, ein elektromechanisches System zur Erzielung eines Konstantdrehzahlantriebs einzusetzen. Die ÜS-PS 3 468 193 zeigt ein Konstantdrehzahlgetriebe, das mehrere Ausgleichsgetriebe und eine elektromagnetische Wirbelstrombremse mit einem Induktor, der zur Einstellung des Schlupfs der Bremse regelbar ist, verwendet. Das System umfaßt im Getriebezug zwischen einer Antriebswelle und einer Wechselstrommaschine eine Drehzahlumschaltvorrichtung, um den Grad des Schlupfs zu begrenzen, der in der Wirbelstrombremse auftritt, und somit hohe Energieverluste zu vermeiden.

Es ist bisher nicht bekannt, daß ein Startergenerator-Getriebe eine hydroviskose energiezerstreuende Kupplung

3Q verwendet, um sowohl eine Starter- als auch eine Generator-Betriebsart vorzusehen, wobei ein zugehöriges Mehrstufengetriebe das übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor und der energiezerstreuenden Kupplung umschaltet. Das Getriebe hat geringere Größe, geringeres Gewicht und

gg verbesserte Betriebszuverlässigkeit, bietet Kostenvorteile gegenüber dem Stand der Technik und beeinträchtigt nicht die Drehmomentübertragung zum Generator und somit dessen

3608087

Drehzahl, wenn das Übersetzungsverhältnis des Mehrstufengetriebes geändert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen und verbesserten Startergenerator-Getriebes unter Verwendung einer regelbaren hydroviskosen energiezerstreuenden Kupplung in Verbindung mit einem Mehrstufengetriebe zur Regelung des Schlupfs oder des Übersetzungsverhältnisses an der energiezerstreuenden Kupplung unter Minimierung der zerstreuten Energie und ohne Auswirkung auf das zum Generator übertragene Drehmoment und somit auf die Drehzahl des Generators bei Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses des Mehrstufengetriebes.

Gemäß der Erfindung umfaßt das Mehrstufengetriebe ein Umlaufgetriebe mit zugeordneter selektiv betätigbarer Bremsen- und Kupplungsvorrichtung und hat einen mit dem Motor verbundenen Eingang. Durch selektive Betätigung der Bremse und der Kupplungen erhält man unterschiedliche Überset-Zungsverhältnisse zwischen dem Motor und der energiezerstreuenden Kupplung, um dadurch den Kupplungsschlupf zu begrenzen und die zerstreute Energie zu minimieren. Der äquivalente Reibungskoeffizient einer hydroviskosen energiezerstreuenden Kupplung, die Drehmoment durch die Flüssigkeitsscherung eines Ölfilms überträgt, ist im wesentlichen unabhängig von der relativen Schlupfgeschwindigkeit. Infolgedessen haben plötzliche Drehzahländerungen am Eingang zur energiezerstreuenden Kupplung, wie sie bei Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Mehrstufengetriebes auftreten, keine Auswirkung auf das zum Generator übertragene Drehmoment und beeinflussen daher nicht die Drehzahl des Generators. Dies hat zur Folge, daß die Frequenz der Generatorausgangsleistung während der Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses des Mehrstufengetriebes keine Spitzen aufweist.

36030S7

Wenn der Flugzeugmotor im Leerlauf läuft, hat man ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis vom Motor zum Generator. Mit steigender Motordrehzahl wird die hydroviskose energiezerstreuende Kupplung so geregelt, daß ein erhöhter Schlupf resultiert, um eine gleichbleibende Drehzahl des Generators aufrechtzuerhalten, was in einem zunehmenden Wirkungsgradverlust der energiezerstreuenden Kupplung resultiert. Wenn die Drehzahl des Motors auf eine vorgegebene Drehzahl steigt, wird das übersetzungsverhältnis des Mehrstufengetriebe umgeschaltet, so daß sich ein verringertes Obersetzungsverhältnis zwischen dem Motor und der energiezerstreuenden Kupplung einstellt. Dadurch wird der Betrag des geregelten Schlupfs der Kupplung vermindert. Wenn die Motordrehzahl weiter ansteigt, kann die energiezerstreuende Kupplung auf zunehmenden Schlupf geregelt werden, und es kann eine oder mehrere weitere Änderungen im Obersetzungsverhältnis des Mehrstufengetriebes geben. Es ist wichtig, daß der Generator mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben wird und während der Änderung des Übersetzungsverhältnisses eines Mehrstufengetriebes Stöße vermieden werden, und dieses Ziel wird erreicht, weil die hydroviskose energiezerstreuende Kupplung so betätigbar ist, daß sie Drehmoment im wesentlichen unabhängig von der relativen Schlupfgeschwindigkeit zwischen dem Ein- und dem Ausgang der energiezerstreuenden Kupplung überträgt.

Ein Vorteil der so ausgebildeten Erfindung ist die Möglichkeit, einen energiezerstreuenden Start des Motors dadurch zu erreichen, daß der Generator als Motor arbeitet. Die energiezerstreuende Kupplung kann so geregelt werden, daß sie lastfrei ist, so daß der als Motor arbeitende Generator auf die erforderliche Drehzahl gebracht wird, und durch Wahl des am besten geeigneten ^ö _Dersetzungsverhältnisses des Mehrstufengetriebes kann die energiezerstreuende Kupplung dann so geregelt werden, daß durch sie

.

Drehmoment übertragen wird, bis die Motordrehzahl erreicht ist, bei der der Startermotor abgeschaltet wird. l'

Weiterhin soll qemäß der Erfindung ein Mehrstufengetriebe 5

zur Verwendung in einem Startergenerator-Getriebe angegeben werden, das gekennzeichnet ist durch eine erste Welle, die mit einem drehzahlregelbaren Motor verbindbar ist, eine zweite Welle, die mit einem mit Konstantdrehzahl antreibbaren Generator verbindbar ist, eine steuerbare hydroviskose energiezerstreuende Kupplung, die mit den Wellen betriebsmäßig verbunden ist, so daß die zweite Welle und der Generator mit Konstantdrehzahl antreibbar sind, während der Motor mit veränderlichen Drehzahlen läuft, und eine zwischen der ersten Welle und der Kupplung

angeordnete Einheit, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Motor und der Kupplung ermöglicht, so daß innerhalb des gesamten Motordrehzahlbereichs ein Antrieb der Kupplung mit nahezu konstanter Geschwindigkeit erfolgt.
20

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Mehrstufengetriebe zur Verwendung in einem Startergenerator-Getriebe, das gekennzeichnet ist durch eine erste Welle, die mit einem drehzahlregelbaren Motor verbindbar ist, eine zweite Welle, die mit einem mit Konstantdrehzahl antreibbaren Generator verbindbar ist, eine steuerbare hydroviskose energiezerstreuende Kupplung, die mit den Wellen betriebsmäßig verbunden ist, so daß die zweite Welle und der

Generator mit Konstantdrehzahl antreibbar sind, während 30

der Motor mit veränderlichen Drehzahlen läuft, und ein zwischen der ersten Welle und der Kupplung angeordnetes Mehrstufengetriebe, das unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Motor und der Kupplung ermöglicht,

so daß innerhalb des gesamten Motordrehzahlbereichs ein 35

Antrieb der Kupplung mit nahezu konstanter Geschwindigkeit erfolgt.

Ferner sieht die Erfindung ein Mehrstufen-Luftfahrzeugstartergenerator-Getriebe vor, mit dem der Generator entweder durch einen drehzahlregelbaren Motor antreibbar oder als Motor zum Starten der Maschine nutzbar ist und das gekennzeichnet ist durch eine erste Welle, die mit dem Motor betriebsmäßig verbindbar ist, ein Umlaufgetriebe mit mehreren relativ zueinander beweglichen Planetenelementen, wobei ein erstes Planetenelement mit der ersten, Welle verbunden ist, eine selektiv betätigbare Bremse und wenigstens einen Getriebezug, die mit Planetenelementen des Umlaufgetriebes verbunden sind, eine hydroviskose energiezerstreuende Kupplung mit zwei Kupplungswellen, deren eine mit dem Generator verbindbar ist und deren andere mit dem Getriebezug verbindbar ist, wobei der Getriebezug eine selektiv betätigbare Kupplung aufweist, so daß zwischen dem Motor und der energiezerstreuenden Kupplung unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse in Abhängigkeit von der selektiven Betätigung der Kupplung und der Bremse möglich sind.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm des mehrstufigen energiezerstreuenden Startergenerator-Getriebes;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Startergene rator-Get riebes;

Fig. 3 ein Geschwindigkeits-Nomogramm für das in der

Generatorantriebs-Betriebsart arbeitende Startergenerator-Getriebe;

Fig. 4 eine Grafik, die Kupplungsgeschwindigkeiten und den Kupplungswirkungsgrad gegenüber der

Motordrehzahl zeigt;

Fig. 5 eine Endansicht eines Umlaufgetriebes, das in

dem Startergenerator-Getriebe einsetzbar ist; und

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch eine regelbare

hydroviskose energiezerstreuende Kupplung, die in dem Startergenerator-Getriebe verwendbar ist.

Das mehrstufige energiezerstreuende Startergenerator-Getriebe ist allgemein in den Fig. 1 und 2 dargestellt und umfaßt eine erste Welle 10, die mit einem Motor 11 verbindbar ist, und eine zweite Welle 12, die mit einem Startergenerator 14 verbindbar ist, wie dies allgemein bekannt ist. Wenn der Generator mit Konstantdrehzahl angetrieben wird, liefert er eine Ausgangsleistung konstanter Frequenz, die als Energieversorgung für elektrische Systeme, wie sie in einem Flugzeug verwendet werden, nutzbar ist.

Der Generator kann als Elektromotor arbeiten, um einen mit 20

der ersten Welle 10 verbundenen Motor zu starten.

Die erste Welle 10· führt zu einem Mehrstufengetriebe T mit einem Umlaufgetriebe 16, das mehrere relativ zueinander

bewegbare Planetenelemente umfaßt und antriebsmäßig mit 25

einem ersten Planetenelement verbunden ist. Ein zweites Planetenelement ist über eine Welle 18 mit einer selektiv betätigbaren Bremse 20 verbunden. Das Umlaufgetriebe weist ein drittes und ein viertes Planetenelement auf, die

jeweils einem ersten bzw. einem zweiten Getriebezug zuge-30

ordnet sind. Ein erster Getriebezug 22 weist eine selektiv betätigbare Kupplung 24 auf und ist mit dem dritten Planetenelement verbunden, während ein zweiter Getriebezug 26 mit dem vierten Planetenelement verbunden ist und eine

selektiv betätigbare Kupplung 28 aufweist. Die beiden Ge-35

triebezüge 22 und 26 haben eine gemeinsame Antriebsverbindung mit einer Kupplungswelle 30, die mit einer regel-

baren hydroviskosen energiezerstreuenden Kupplung 32 verbunden ist.

Das Umlaufgetriebe 16 ist speziell in Fig. 5 gezeigt und 5

wird auch als Ravigneaux-Planetensatz bezeichnet. Es umfaßt ein einziges Hohlrad, einen Planetenträger mit zwei Sätzen von miteinander kämmenden Umlaufrädern mit unterschiedlichem Durchmesser, und ein Zentralradpaar, wobei jeweils ein Zentralrad für jeden Satz miteinander kämmender Umlaufräder vorgesehen ist. Insbesondere steht die erste Welle 10 in Antriebsverbindung mit einem Zentralrad 40 großen Durchmessers, das das vorher genannten erste Planetenelement ist. Das zweite Planetenelement ist ein

Zentralrad 42 kleineren Durchmessers als das Zentralrad 15

und befindet sich in Antriebsverbindung mit der Welle 18, die der selektiv betätigbaren Bremse 20 zugeordnet ist.

Der erste Getriebezug 22, der die selektiv betätigbare Kupplung 24 aufweist, ist mit dem dritten Planetenelement

verbunden, das der Planetenträger 44 ist, der die beiden

Sätze von ineinandergreifenden Planetenrädern trägt. Die beiden Sätze ineinandergreifender Planetenräder haben unterschiedlichen Durchmesser, wobei die großen Durchmesser aufweisenden Planetenräder mit 46 und die kleinen 25

Durchmesser aufweisenden Planetenräder mit 48 bezeichnet sind. Die beiden Sätze von ineinandergreifenden Planetenrädern sind paarweise so angeordnet, daß jeweils ein Planetenrad mit großem Durchmesser und eines mit kleinem

Durchmesser miteinander kämmen. Die aroßen Planetenräder 30

46 kämmen mit dem kleinen Durchmesser aufweisenden Zentralrad 42, und die kleinen Planetenräder 48 kämmen mit dem großen Zentralrad 40.

Das vierte Planetenelement ist ein Hohlrad 50, das mit den großen Planetenrädern 46 kämmt. Das Hohlrad 50 steht in Antriebsverbindung mit dem zweiten Getriebezug 26, der die selektiv betätigbare Kupplung 28 aufweist.

Die steuerbare hydroviskose energiezerstreuende Kupplung 32 ist speziell in Fig. 6 gezeigt und weist ein mit der

Kupplungswelle 30 verbindbares Antriebszahnrad 5-6 sowie 5

ein mit der zweiten Welle 12, die mit dem Startergenerator 14 in Antriebsverbindung steht, verbindbares Abtriebszahnrad 58 auf.

Die energiezerstreuende Kupplung 32 umfaßt eine Kupplungsscheibeneinheit 59 mit einer Serie von ringförmigen Kupplungsscheiben 60, von denen jede zweite an ihrem Außenrand in Keilen 6 2 festgelegt ist, die einem Rohr 64 zugeordnet sind, das das Abtriebszahnrad 58 trägt und drehbar in Lagern 6 6 und 68 an einer innenliegenden Kupplungskon-

struktion gelagert ist. Die Kupplungsscheiben, die zwischen den mit dem Rohr 64 verkeilten Kupplungsscheiben liegen, sind an ihrem Innenrand mit Keilen 70 verkeilt, die einem Rohr 72 zugeordnet sind, das das Antriebszahnrad 56 trägt. Die energiezerstreuende Kupplung arbeitet als

hydroviskose Kupplung, indem sie Drehmoment durch Flussigkeitsscherung eines Ölfilms überträgt. Das Öl wird der Kupplungsscheibeneinheit 59 durch einen Einlaßkanal 74 zugeführt. Wenn ein Ventilschieber 76 nach rechts aus der gezeigten Lage verschoben wird, kann das Öl durch Radialkanäle 78 und Kanäle 80 im Rohr 72 und zwischen den Scheiben 60 der Kupplungseinheit 59 strömen. Das Öl wirkt auch als Kühlmittel und tritt aus der Kupplungseinheit 59 durch Öffnungen 82 im Rohr 64 aus.

Die Drehmomentübertragung durch die energiezerstreuende Kupplung wird durch einen Stellkolben 86 bestimmt, der mit einem am Anschluß 88 vorhandenen Stelldruck beaufschlagt wird, der den Kolben durch Kanäle 90 erreicht und den Kolben 86 mit einer Kraft beaufschlagt, die diesen gegen die Kraft eines Belleville-Federpakets 90 nach rechts verschiebt. Die Kupplungseinheit 59 hat eine Endplatte 92, die durch das rechte Ende des Kolbens 86 kontaktierbar ist

und die Kraft des Kolbens als Druckkraft auf die Scheiben 60 der Kupplungseinheit 59 überträgt, wobei die Druckkraft den Betrag des Schlupfs bestimmt, der in der energiezerstreuenden Kupplung auftreten kann. Der Stelldruck am Anschluß 88 wirkt ferner auf einen Kolben 96 durch einen Kanal 98 und verschiebt das Ventilglied 76 nach rechts aus der Lage von Fig. 6, wenn am Anschluß 88 ein Stelldruck anliegt. Der Stelldruck ist änderbar zur Regelung des Schlupfs.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion ermöglicht drei verschiedene Übersetzungsverhältnisse des mehrstufigen Getriebes T. Das mehrstufige Getriebe umfaßt das Umlaufgetriebe 16, die selektiv betätigbare Bremse 20 sowie die beiden Getriebezüge und ihre selektiv betätigbaren Kupplungen 24 und 28. Ein erstes Übersetzungsverhältnis wird erhalten, indem die Bremse 20 gelost wird und beide Kupplungen 24 und 28 eingerückt werden. Dadurch arbeitet der Startergenerator 14 in einer Generator-Betriebsart, wenn

der Motor zwischen den Punkten B und D auf einer Geraden

arbeitet, die in Fig. 3 die Drehzahl des Motors und der ersten Welle 10 darstellt. Die Motordrehzahl kann vom Punkt B über die Punkte D und F bis zu einer Höchstdrehzahl am Punkt G gesteigert werden. 25

Wenn beide Kupplungen 24 und 28 eingerückt sind und die Bremse 20 gelöst ist, kann sich ein Element der Bremse frei zwischen den Punkten A und B auf einer Geraden 100 drehen. Der Antriebsdrehzahlbereich zur energiezerstreu-

enden Kupplung 32 liegt zwischen diesen beiden Punkten.

Dadurch ergibt sich ein erster Betriebsbereich, wobei die Geschwindigkeit und der Wirkungsgrad der energiezerstreuenden Kupplung in der Grafik von Fig. 4 veranschaulicht sind. Im ersten Motordrehzahlbereich zwischen den Punkten B und D, die mit den gleichen Punkten im Drehzahlnomogramm von Fig. 3 vergleichbar sind, erhöht sich die Eingangsdrehzahl zur energiezerstreuenden Kupplung entsprechend

der Geraden 102, wogegen die Ausgangsdrehzahl der Kupplung konstant bleibt entsprechend einer Strichlinie 104, die horizontal durch alle drei Drehzahlbereiche verläuft. Mit

steigender Eingangsdrehzahl der Kupplung entsprechend der 5

Geraden 102 nimmt der Kupplungswirkungsgrad ab, wie die Kurve 106 zeigt, weil die energiezerstreuende Kupplung so geregelt wird, daß ihr Schlupf mit steigender Motordrehzahl größer wird.

Am Ende des ersten Bereichs wird ein zweites übersetzungsverhältnis erreicht durch umschalten des Verhältnisses im Mehrstufengetriebe und insbesondere dadurch, daß die Kupplung 28 eingerückt bleibt, die Kupplung 24 ausrückt und

die Bremse 18 wirksam wird. In diesem Bereich liegt die 15

Motordrehzahl zwischen den Punkten D und F im Drehzahlnomogramm von Fig. 3. Wenn man die Motordrehzahl als am Punkt D befindlich annimmt, befindet sich die Eingangsdrehzahl für die energiezerstreuende Kupplung bei einer

Drehzahl K im Drehzahlnomogramm, wodurch die Kupplungs-20

eingangsdrehzahl auf einen Ausgangswert entsprechend Punkt 108 in Fig. 4 fällt. Mit steigender Motordrehzahl vom Punkt D zum Punkt F in Fig. 3 erhöht sich die Abtriebsdrehzahl des Mehrstufengetriebes vom Punkt K zum Punkt L.

Dies entspricht einer stetig zunehmenden Eingangsdrehzahl 25

zur energiezerstreuenden Kupplung 32 entsprechend der Geraden 110 in Fig. 4. Dies erfordert einen zunehmenden Kupplungsschlupf, und man erhält einen stetig abnehmenden Kupplungswirkungsgrad entsprechend der Kurve 112.

Am Ende des zweiten Betriebsbereichs kann ein dritter Bereich dadurch erhalten werden, daß man die Bremse 20 unwirksam läßt und den Zustand der Kupplungen 24 und 28 ändert, so daß die Kupplung 24 eingerückt und die Kupplung 28 ausgerückt wird. Dies findet am Punkt M in Fig. 3

statt, und mit steigender Motordrehzahl über den Punkt F hinaus zum Punkt G kann die Abtriebsgeschwindigkeit des Mehrstufengetriebes zum Punkt N ansteigen. Dieser Anstieg

resultiert in einer Erhöhung der Eingangsgeschwindigkeit zur energiezerstreuenden Kupplung 32 entsprechend der Geraden 114 in Fig. 4, und eine entsprechende Einstellung der energiezerstreuenden Kupplung in Richtung auf größeren Schlupf und damit verminderten Wirkungsgrad ist durch die Kurve 116 bezeichnet. Es ist zu beachten, daß in sämtlichen drei Bereichen die durch die Gerade 104 bezeichnete Ausgangsgeschwindigkeit der Kupplung konstant bleibt.

Die regelbare hydroviskose energiezerstreuende Kupplung arbeitet hydroviskos, indem sie Drehmoment durch die Flüssigkeitsscherung eines Ölfilms überträgt. Ihr äquivalenter Reibungskoeffizient ist im wesentlichen unabhängig von der relativen Schlupfgeschwindigkeit zwischen den Kupplungs-

scheiben 60 der Kupplungseinheit 59 der energiezerstreuenden Kupplung. Infolgedessen haben plötzliche Änderungen der Eingangsgeschwindigkeit zur Kupplung 32 entsprechend den Geraden 120 und 122 in Fig. 4 bei der Umschaltung zwischen Betriebsbereichen keinen Einfluß auf das durch die

energiezerstreuende Kupplung zum Generator übertragene

Drehmoment. Daher unterliegen die Drehzahl des Generators und die Frequenz der Generatorausgangsleistung keinen Schwankungen während der Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses.
25

Der erläuterte Aufbau ermöglicht einen energiezerstreuenden Motorstart ohne Antrieb des Motors 11, bis der als Elektromotor arbeitende Startergenerator auf die gewünschte Drehzahl gebracht ist. Dies wird dadurch erreicht, daß

die energiezerstreuende Kupplung 32 offen und lastfrei ist.

Das am besten geeignete Übersetzungsverhältnis des Mehrstufengetriebes wird gewählt/ und dann wird die energiezerstreuende Kupplung 32 mit einer Last beaufschlagt, so daß Drehmoment durch sie übertragen wird, wobei der als Elektromotor arbeitende Generator in irgendeinem vorbe-

18

stimmten Drehzahlbereich läuft, der normalerweise eine Konstantdrehzahl ist. Das am besten geeignete Übersetzungsverhältnis des Mehrstufengetriebes ist normalerweise dasjenige, das in der niedrigsten Motordrehzahl-resultiert, und wird dadurch erhalten, daß die Kupplungen und 28 eingerückt werden und die Bremse 20 gelöst wird, so daß an der mit dem Motor 11 verbindbaren ersten Welle die niedrigste Drehzahl erhalten wird.

- Leerseite

Claims

Patentansprüche

iy Mehrstufengetriebe zum Einsatz in einem Startergenerator-Getriebe,

gekennzeichnet durch eine erste Welle (10), die mit einem drehzahlregelbaren Motor (11) verbindbar ist,

eine zweite Welle (12), die mit einem mit Konstantdrehzahl antreibbaren Generator (14) verbindbar ist, eine steuerbare hydroviskose energiezerstreuende Kupplung (32), die mit den Wellen (10, 12) betriebsmäßig verbunden ist, so daß die zweite Welle (12) und der Generator (14) mit Konstantdrehzahl· antreibbar sind, während der Motor (11) mit veränderlichen Drehzahlen läuft, und eine zwischen der ersten Welle (10) und der Kupplung (32) angeordnete Einheit (16), die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Motor (11) und der Kupplung (32) ermöglicht, so daß innerhalb des gesamten Motordrehzahlbereichs ein Antrieb der Kupplung (32) mit nahezu konstanter Geschwindigkeit erfolgt.
2. Mehrstufen-Luftfahrzeugstartergenerator-Getriebe nach

Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

572-B01342-Schö

daß die verschiedene Übersetzungsverhältnisse vorsehende Einheit ein Umlaufgetriebe (16) mit mehreren Abtrieben ist.
3. Mehrstuferi-Luftfahrzeugstartergenerator-Getriebe nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufgetriebe ein mit einer selektiv betätigbaren Bremse (20) gekoppeltes Planetenelement (42) aufweist. 10
4. Mehrstufen-Luftfahrzeugstartergenerator-Getriebe nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß jedem der mehreren Abtriebe eine selektiv betätigbare Kupplung (24, 28) zugeordnet ist.
5. Mehrstufengetriebe zur Verwendung in einem Startergenerator-Getriebe ,
gekennzeichnet durch eine erste Welle (10), die mit einem drehzahlregelbaren Motor (11) verbindbar ist,

eine zweite Welle (12), die mit einem mit Konstantdrehzahl antreibbaren Generator (14) verbindbar ist, eine steuerbare hydroviskose energiezerstreuende Kupplung (32), die mit den Wellen (10, 12) betriebsmäßig verbunden ist, so daß die zweite Welle (12) und der Generator (14) mit Konstantdrehzahl antreibbar sind, während der Motor (11) mit veränderlichen Drehzahlen läuft, und ein zwischen der ersten Welle (10) und der Kupplung (32) angeordnetes Mehrstufengetriebe (T), das unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Motor (11) und der Kupplung (32) ermöglicht, so daß innerhalb des gesamten Motordrehzahlbereichs ein Antrieb der Kupplung (32) mit nahezu konstanter Geschwindigkeit erfolgt.
6. Mehrstufen-Luftfahrzeugstartergenerator-Getriebe nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrstufengetriebe mehrere Abtriebe (22, 26) aufweist, wobei jedem Abtrieb eine selektiv betätigbare Kupplung (24, 28) zugeordnet ist.
7. Konstantdrehzahlantrieb für einen Generator, der von

einem mit veränderlicher Drehzahl laufenden Motor getrieben wird,
gekennzeichnet durch

XO eine erste Welle (10), die mit dem Motor (11) verbindbar ist,

eine zweite Welle (12), die mit dem Generator (14) verbindbar ist,
eine hydroviskose energiezerstreuende Kupplung (32), die von der ersten Welle (10) zur zweiten Welle (12) ein konstantes Drehmoment überträgt, und ein zwischen der ersten Welle (10) und der hydroviskosen energiezerstreuenden Kupplung (32) angeordnetes Mehrstufengetriebe (T), das die von der ersten Welle (10) an die ^

hydroviskose energiezerstreuende Kupplung (32) geführte Motordrehzahl abstuft.
8. Konstantdrehzahiantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (14) zum Starten des Motors (11) betreibbar ist.
9. Mehrstufen-Luftfahrzeugstartergenerator-Getriebe, mit dem entweder der Generator durch eine drehzahlregelbare

QQ Maschine antreibbar oder der Generator als Motor zum Starten der Maschine nutzbar ist,

gekennzeichnet durch ^

eine erste Welle (10), die mit dem Motor (11) betriebs- "*■

mäßig verbindbar ist, ^

gg ein Umlaufgetriebe (16) mit mehreren relativ zueinander beweglichen Planetenelementen, wobei ein erstes Planetenelement (40) mit der ersten Welle (10) verbunden ist,

eine selektiv betätigbare Bremse (20) und wenigstens einen Getriebezug (22, 26), die mit Planetenelementen des Umlaufgetriebes (16) verbunden sind, eine hydroviskose energiezerstreuende Kupplung (32) mit zwei Kupplungswellen (30, 12), deren eine (12) mit dem Generator (14) und deren andere (30) mit dem Getriebezug (22, 26) verbindbar ist, wobei der Getriebezug (22, 26) eine selektiv betätigbare Kupplung (24, 28) aufweist, so daß zwischen dem Motor (11) und der energiezerstreuenden Kupplung (32) unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse in Abhängigkeit von der selektiven Betätigung der Kupplung (24, 28) und der Bremse (20) möglich sind.
10. Konstantdrehzahlantrieb zum Treiben eines Generators mit Konstantdrehzahl durch eine drehzahlregelbare Maschine,

gekennzeichnet durch eine erste Welle (10), die betriebsmäßig mit einem Motor (11) verbindbar ist,

ein Umlaufgetriebe (16) mit mehreren relativ zueinander beweglichen Planetenelementen, wobei ein erstes Planetenelement (40) mit der ersten Welle (10) verbunden ist, und mit einem zweiten, einem dritten und einem vierten Planetenelement (42, 44, 50),

eine mit dem zweiten Planetenelement (42) verbundene selektiv betätigbare Bremse (20),

einen ersten und einen zweiten Getriebezug (22., 26), wobei der erste Getriebezug (22) mit dem dritten Planetenelement (44) drehfest und der zweite Getriebezug (26) mit dem

QQ vierten Planetenelement (50) verbunden ist, eine hydroviskose Einheit (32), die unabhängig von der ihr zugeführten Eingangsgeschwindigkeit ein gleichbleibendes Drehmoment überträgt und zwei Wellen (12, 30) aufweist, deren eine (12) mit dem Generator (14) verbindbar ist, wobei der erste und der zweite Getriebezug (22, 26) mit der anderen (30) der beiden Wellen verbunden sind und jeder der beiden Getriebezüge (22, 26) eine selektiv be-

tätigbare Kupplung (24, 28) aufweist, so daß zwischen dem Motor (11) und der ein Konstantdrehmoment übertragenden Einheit (32) unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse möglich sind in Abhängigkeit vom Betriebszustand der selektiv einrückbaren Kupplungen (24, 28) sowie von der selektiven Betätigung der Bremse (20).
11. Mehrstufen-Luftfahrzeugstartergenerator-Getriebe, das entweder den Generator über eine drehzahlregelbare Maschine antreibt oder den Generator als Motor zum Start der Maschine nutzt,

gekennzeichnet durch eine erste Welle (10), die mit einer Maschine (11) betriebsmäßig verbindbar ist,

ein Umlaufgetriebe (16) mit mehreren relativ zueinander beweglichen Planetenelementen, wobei ein erstes Planetenelement (40) mit der ersten Welle (10) verbunden ist und wobei ferner ein zweites, ein drittes und ein viertes Planetenelement (42, 44, 50) vorgesehen sind, eine mit dem zweiten Planetenelement (42) verbundene selektiv betätigbare Bremse (20),

einen ersten und einen zweiten Getriebezug (22, 26), wobei der erste (22) mit dem dritten Planetenelement (44) drehfest verbunden ist und der zweite Getriebezug (26) mit dem vierten Planetenelement (50) verbunden ist, eine hydroviskose energiezerstreuende Kupplung (32) mit zwei Kupplungswellen (12, 30), deren eine (12) mit dem Generator (14) verbindbar ist, wobei beide Getriebezüge (22, 26) mit der anderen Kupplungswelle (30) verbunden sind und jeder der beiden Getriebezüge (22, 26) eine selektiv betätigbare Kupplung (24, 28) aufweist, so daß zwischen der Maschine (11) und der energiezerstreuenden Kupplung (32) jedes von drei Übersetzungsverhältnissen in Abhängigkeit vom Betriebszustand der selektiv einrückbaren Kupplungen (24, 28) und der selektiven Betätigung der Bremse (20) möglich ist.