DE3928953C2

DE3928953C2 - Einstegplanetengetriebe

Info

Publication number: DE3928953C2
Application number: DE19893928953
Authority: DE
Inventors: Erich Sindl
Original assignee: Beissbarth & Mueller & Co GmbH
Current assignee: Beissbarth & Mueller & Co GmbH
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2009-09-01
Also published as: DE3928953A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Einsteg-Planetengetriebe wie es aus dem Hauptpatent 38 29 550 hervorgeht.

Diesem Getriebe haften im Hinblick auf die Anordnung von Kupplung bzw. Zusatzaggregaten noch Mängel an.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Getriebe des Hauptpatents konstruktiv zu verbessern.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Einsteg-Planetengetriebe gemäß Patentanspruch 1.

Der Einsteg-Planetenradsatz besteht aus dem Sonnenrad mit An- und Abtriebswelle, aus dem Planetensteg mit An- und Abtriebswelle und aus dem Hohlrad mit An- und Abtriebs welle. Alle An- und Abtriebswellen sind als Hohlwellen aus gebildet.

Der Einsteg-Planetenradsatz ist in einem Gehäuse unter gebracht und drehbar gelagert.

Fig. 1 zeigt die Antriebsseite für den Einsteg-Planeten radsatz. Das Sonnenrad wird über eine Lamellenkupplung direkt vom Primär-Antriebsmotor angetrieben. Deshalb wird der Antrieb des Einsteg-Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad als Hauptantrieb bezeichnet. Der Antrieb für den Planetensteg und das Hohlrad erfolgt mit Stirntrieben, die in die Außenverzahnung der Hohlwellen für den Planeten steg und für das Hohlrad eingreifen. Die beiden Antriebe für den Planetensteg und für das Hohlrad werden als Zusatz antriebe bezeichnet. Die drei Planetenteile können getrennt betrieben werden.

Die Antriebs-Hohlwellen für den Einsteg-Planetenradsatz haben unterschiedliche Längen. Das Sonnenrad besitzt eine lange, der Planetensteg eine mittlere und das Hohlrad eine kurze Antriebs-Hohlwelle. Die getrennten Antriebs-Hohlwellen für den Einsteg-Planetenradsatz beginnen mit drei verschiedenen Abständen auf drei verschiedenen Ebenen. Die Antriebs-Hohlwelle für das Sonnenrad beginnt an vorderer und innerer Stelle, die Antriebs-Hohlwelle für den Planetensteg beginnt an mittlerer Stelle und liegt auf mittlerer Ebene und die Antriebs-Hohlwelle für das Hohlrad beginnt an hinterer Stelle und liegt auf äußerer Ebene. Am Beginn der Antriebs-Hohlwellen, die am Außendurchmesser eine Stirnverzahnung besitzen, greifen die Stirntriebe ein. Die Stirntriebe sind auf der zentralen Rotationsachse des Planeten radsatzes nicht hintereinander, sondern versetzt zueinander an geordnet. Zum Beispiel können die Zusatzantriebe in V-Bauform, in Boxer-Bauform oder im Abstand von 120 Grad angebracht sein. Der Hauptantrieb befindet sich zentral auf der Rotationsachse des Einsteg-Planetenradsatzes. Dadurch entsteht ein kompakter Aufbau.

Gegenüber dem Hauptantrieb haben die Zusatzantriebe eigene Antriebs-Hohlwellen, die auf verschiedenen Ebenen beginnen. Dadurch kann jede Antriebs-Hohlwelle über eine Lamellenkupplung am Gehäuse festgehalten werden. Ferner können am Gehäuse die Motore zum Antrieb der Stirntriebe für die Zusatzantriebe unter gebracht werden. Jede Antriebs-Hohlwelle kann somit getrennt an getrieben und festgehalten werden. Der Grund für diese Möglich keiten liegt in den mit Abständen beginnenden Antrieben für die Antriebs-Hohlwellen und in der Raumaufteilung, die den Zugriff zum Gehäuse gestattet.

Fig. 1 zeigt den Einsteg-Planetenradsatz mit einem Haupt- und mit zwei Zusatzantrieben. In Fig. 2 wurde der Einsteg-Planetenradsatz um einen Zusatzantrieb für den Hauptantrieb erweitert. Der Hauptantrieb kann sowohl Haupt- als auch Zusatzantrieb sein.

Fig. 1 und 2 zeigt, daß der Einsteg-Planetenradsatz mit einer Durchtriebswelle ausgestattet sein kann. Damit ist eine direkte Verbindung des Primär-Antriebsmotors mit der Abtriebswelle des Einsteg-Planetenradsatzes unter Umgehung des Einsteg-Planetenradsatzes möglich. Der Einsteg-Planeten radsatz kann auch so ausgeführt sein, daß die Durchtriebs welle entfällt.

Je nach Anwendung des Einsteg-Planetenradsatzes kann die Antriebs-Hohlwelle für den Hauptantrieb als Hohlwelle oder als Welle ausgebildet sein.

Der Hauptantrieb und die Zusatzantriebe sind mit Lamellen kupplungen zu- oder abschaltbar. Damit besitzt jedes der drei Planetenteile eine separate Schaltung. Ebenso können einzeln für sich die Antriebs-Hohlwellen mit Lamellenkupp lungen am Gehäuse festgehalten oder freigestellt werden. Die Schalteinrichtungen am Gehäuse sind in den Skizzen nach Fig. 1 und Fig. 2 als Festpunktschaltungen benannt.

Die Stirntriebe für die Zusatzantriebe können jeweils aus einem oder mehreren Stirnrädern bestehen. Zu beachten ist der gewünschte Drehsinn.

Die Motore zum Antrieb der Zusatzantriebe können am Eingang der Stirntriebe direkt oder schaltbar ange schlossen werden. Jeder Stirntrieb hat nach beiden Richtungen hin je eine Anschlußstelle. Die Motore für die Zusatzantriebe sind im Gehäuse untergebracht und fixiert.

In den Fig. 3, 4 und 5 sind die Möglichkeiten auf der Abtriebsseite des Einsteg-Planetenradsatzes dargestellt.

Nach Fig. 3 befinden sich auf der Abtriebsseite des Ein steg-Planetenradsatzes drei Lamellenkupplungen, die eine getrennte Verbindung der drei Planetenteile zur gemeinsamen Abtriebswelle herstellen können.

Nach Fig. 4 besitzt die Abtriebsseite des Einsteg-Planeten radsatzes drei getrennte Stirntriebe, die mit Losradlagerungen und Lamellenkupplungen ausgerüstet sind. Diese Lösung kann auch auf der Antriebsseite für den Antrieb des Einsteg- Planetenradsatzes angewendet werden.

Fig. 3 zeigt die Abtriebsseite des Einsteg-Planetenradsatzes mit einem Planetenradsatz ohne Lamellenkupplungen.

Die aufgezeigten Möglichkeiten auf der An- und Abtriebs seite des Einsteg-Planetenradsatzes führen zu dem Ergebnis, daß jedes Planetenteil wahlweise Eingang, Ausgang oder Fest sein kann. Der Anwender kann nach Belieben eine Auswahl der insgesamt aufgezeigten Möglichkeiten treffen.

Die möglichen Übersetzungen und Drehrichtungen mit dem vorgeschlagenen Einsteg-Planetenradsatz wurden in der Hauptanmeldung aufgezeigt.

Der Primär-Antriebsmotor treibt den Hauptantrieb des Einsteg-Planetenradsatzes an. Gleichzeitig treibt der Primär-Antriebsmotor die Pumpe, den Generator, Verdichter, u. a. an. Die genannten Aggregate versorgen einen oder mehrere Energiespeicher, die ihrerseits die Motore für die Zusatzantriebe über eine Steuer- und Elektronik-Einheit betreiben. Die Motore für die Zusatzantriebe können auch direkt und ohne Energiespeicher betrieben werden.

Der Primär-Antriebsmotor kann auch nur zum Antrieb einer Pumpe, eines Generators, Verdichters, u. a. verwendet werden. In diesem Fall wird der Hauptantrieb des Einsteg-Planeten radsatzes wie ein Zusatzantrieb betrieben. Für ein solches Antriebssystem würde sich auch ein Kreiskolben-Motor, Heiß luft-Motor, u. a. eignen.

Die Motore für die Zusatzantriebe können sowohl Motor als auch Pumpe, Generator, Verdichter, u. a. sein. Auch in diesem Fall ist die Zusammenarbeit mit den Energiespeichern mit einer Steuer- und Elektronik-Einheit erforderlich. Ferner können die Motore für den Antrieb der Zusatzantriebe Ver stellmotore sein, d. h. jeder Zusatzantrieb kann mit zwei Drehrichtungen betrieben werden. Dadurch können die zwei Funktionen des Einsteg-Planetenradsatzes für die Dreh richtungs-Umkehr eingespart werden, bzw. die Steuerung hierfür kann entfallen.

Die Zusatzantriebe für den Einsteg-Planetenradsatz können auch von einem oder mehreren Sekundär-Antriebsmotoren betrieben werden. Für den Hauptantrieb kann z. B. ein Otto- oder Diesel-Motor und für die Zusatzantriebe ein Kreiskolben-Motor Verwendung finden.

Das Antriebssystem kann auch von einem Reaktor betrieben werden, der die Energiespeicher versorgt. Damit können bewegliche mechanische Teile weitgehend eingespart werden.

Die Motoren zum Antrieb der Zusatzantriebe treiben jeweils ein Planetenteil an. Ein zweites Planetenteil ist festge halten und das dritte bildet den Abtrieb des Einsteg-Planeten radsatzes. Der Primär-Antriebsmotor treibt das Sonnenrad an, das Hohlrad wird festgehalten und der Planetensteg bildet den Abtrieb des Einsteg-Planetenradsatzes. Oder der Primär-Antriebs motor treibt das Sonnenrad an, der Planetensteg wird festge halten und das Hohlrad bildet den Abtrieb des Einsteg-Planeten radsatzes. In beiden Fällen kann das festgehaltene Planeten teil mit dem auf seiner Ebene befindlichen Motor abgestützt und aus dem Stillstand verstellt werden. Damit kann der Einsteg- Planetenradsatz stufenlos und durch die Möglichkeiten der Steuerung und Elektronik automatisch betrieben werden.

Mit den Zusatzantrieben kann ebenfalls das festgehaltene Teil des Einsteg-Planetenradsatzes von dem auf seiner Ebene befindlichen Motor abgestützt und aus dem Stillstand heraus verstellt werden. Auch in diesem Fall kann der Einsteg- Planetenradsatz stufenlos und durch die Möglichkeiten der Steuerung und Elektronik automatisch betrieben werden.

Die Zusatzantriebe sind in ihrer Funktion auch als Stützmotoren, als Stellmotoren, als Stellglieder oder als Stelltriebe zu bezeichnen. Sie können das festge haltene Planetenteil auf seiner Ebene sowohl abstützen als auch verzögern oder beschleunigen.

Das Antriebssystem kann mit einer Pumpe auf der Abtriebs welle des Einsteg-Planetenradsatzes ergänzt werden, die beim Bremsen den bzw. die Energiespeicher versorgt. Damit kann Energie für den Fahrantrieb zurückgewonnen werden.

Bezugszahlen zu den Fig. 1-5

a) Antriebsseite des Einsteg-Planetenradsatzes
1 Primär-Antriebsmotor
2 Primär-Antriebswelle
3 Pumpe, Generator, u. a., schaltbar
4 Lamellenkupplung und Durchtriebswelle
5 Lamellenkupplung für Sonnenrad antriebsseitig
6 Überbrückungskupplung für Sonnenrad
7 Überbrückungskupplung für die Antriebs-Einheiten S = Sonnenrad, C = Planetensteg, H = Hohlrad
8 Stirntrieb für die Antriebs-Einheiten S, C und H mit Antriebs- und Stellglied-Motor/Pumpe, schaltbar, und mit Anschlußmöglichkeit für Sekundär-Antriebsmotor
9 Lamellenkupplung für Sonnenrad, abtriebsseitig, und für Planetensteg und Hohlrad
10 Hohlwelle zum Sonnenrad
11 Hohlwelle zum Planetensteg
12 Hohlwelle zum Hohlrad
13 Einsteg-Planetenradsatz

b) Abtriebsseite des Einsteg-Planetenradsatzes
13 Einsteg-Planetenradsatz
14 Lamellenkupplung für das Hohlrad
15 Lamellenkupplung für den Planetensteg
16 Lamellenkupplung für das Sonnenrad
17 Lamellenkupplung für die Durchtriebswelle
18 Abtriebssteg und Abtriebswelle
19 Stirntrieb mit Losradlagerung für das Hohlrad
20 Stirntrieb mit Losradlagerung für den Planetensteg
21 Stirntrieb mit Losradlagerung für das Sonnenrad
22 Abtriebswelle, Stirntrieb und Abtrieb
23 Planetenabtrieb
24 Planetensteg und Abtriebswelle

Claims

1. Einsteg-Planetengetriebe nach Patent 38 29 550 dadurch gekennzeichnet, daß dem Planetensteg und dem Hohlrad ein elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebener Stellmotor zugeordnet ist, der jeweils über Stirntriebe (8), Lamellenkupplungen (14, 15) und Hohlwellen (11, 12) mit dem Planetensteg und dem Hohlrad verbunden ist, wobei die Hohlwellen unterschiedliche Längen besitzen.

2. Einsteg-Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad eine schaltbare Lammellenkupplung (16) besitzt und mechanisch vom Antriebsmotor (1) angetrieben werden kann, und daß das Sonnenrad eine Überbrückungskupplung besitzt, die mit einem Gehäusefestpunkt verbindbar ist.

3. Einsteg-Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sonnenrad, dem Planetensteg und dem Hohlrad ein elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebener Stellmotor zugeordnet ist, der jeweils über Stirntriebe (8), Lamellenkupplung (14, 15, 16) und Hohlwellen (10, 11, 12) mit dem Sonnenrad, mit dem Planetensteg und dem Hohlrad verbunden ist, wobei die Hohlwellen unterschiedliche Längen besitzen.

4. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Längen der Hohlwellen für das Sonnenrad, für den Planetensteg und für die Hohlwelle die Anordnung einer Überbrückungskupplung (7) für das Sonnenrad, für den Planetensteg und für das Hohlrad ermöglichen.

5. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Planetenradsatzes wahlweise mit dem Stellmotor angetrieben oder wahlweise mit dem anderen Stellmotor reguliert werden können, wobei das dritte Teil des Planetenradsatzes den Abtrieb bildet.

6. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad mechanisch mit dem Antriebsmotor angetrieben und ein anderes Teil des Planetenradsatzes mit dem Stellmotor reguliert werden kann und ein drittes Teil des Planetenradsatzes den Abtrieb des Planetenradsatzes bildet.

7. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Stellmotoren auch Pumpen, Generatoren, u. a., angeordnet sein können und daß diese Aggregate schaltbar ausgeführt sind, wobei jedes Teil des Planetenradsatzes mit einem Stellmotor und einer Pumpe, Generator, u. a., kombiniert ist.

8. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor für jedes Teil des Planetenradsatzes verstellbar für zwei Drehrichtungen ausgeführt sein kann, wobei auch die Drehrichtung der Stirntriebe wahlweise mit zwei oder drei Stirnräder bestimmbar ist.

9. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren von einem Generator, von einer Pumpe, u. a., direkt oder über die Energiespeicher versorgt werden können, wobei eine Steuer- und Regeleinheit vorgesehen ist.

10. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirntriebe eine Anschlußmöglichkeit für den Sekundär-Antriebsmotor besitzen und wahlweise mit dem Sekundär-Antriebsmotor ausgerüstet werden können, wobei der Primär-Antriebsmotor eines der Teile des Planetenradsatzes antreibt und der Sekundär-Antriebsmotor eines der drei Teile des Planetenradsatzes reguliert und wobei der Primär-Antriebsmotor und der Sekundär- Antriebsmotor mit dem Teil des Planetenradsatzes über eine Lamellenkupplung jeweils in Verbindung stehen.

11. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teil des Planetenradsatzes mit der Abtriebswelle über Lamellenkupplungen, Stirntrieben mit Losradlagerungen oder über einen Planetenabtrieb verbindbar sind.

12. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teile des Planetenradsatzes auf einer zentralen Achse als Hohlwellen ausgebildet sind und daß an der zentralen Achse eine zu- oder abschaltbare Durchtriebswelle angeordnet ist.

13. Einsteg-Planetengetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwellen der Teile des Planetenradsatzes zusammen mit den Stirntrieben und Stellmotoren parallel, aber radial zur zentralen Achse des Planetenradsatzes versetzt angeordnet sind.