DE4214635A1 - Antriebsanordnung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Anordnungen, mit dem Grundgedanken, Luft bzw.
Luftdruck-Differenzen als Mittel zur Kraftübertragung zu
verwenden und Motor, Lader und Getriebe dabei so zu
integrieren, daß sie sich in ihrer Wirkung ergänzen, sind
bekannt.
So wird in DE-PS 36 11 171 eine Antriebsanordnung vorgeschla
gen, die - durch Expansion eines Luftvolumens und den daraus
resultierenden Wärmeentzug - thermisch stabil gehalten und
somit erst ausreichend belastbar ist. Eine Drehmoment-
Verstärkung kann, darauf aufbauend, z. B. mittels nachgeschal
teter Planetenradsätze erreicht werden, evtl. mit Freilauf-
Elementen kombiniert. Die Verstärkung ist allerdings nur
stufenweise möglich.
In DE-PS 37 20 236 wird darüber hinaus eine Anordnung an
gegeben, die bereits eine stufenlos stellbare Drehmoment-
Verstärkung, und zwar mit Hilfe drehbar angeordneter Ver
dichter, umfaßt. Drehbar gelagerte Verdichter ergeben aller
dings auch große rotierende Massen und eine entsprechende
Belastung der tragenden Lager; und unabhängig davon wäre
noch weiterer bautechnischer Aufwand zur Führung der kompri
mierten bzw. expandierten Luftvolumina zu betreiben, um die
angestrebte Wirkung gegenüber dem ruhenden Getriebegehäuse
ohne Einschränkung zu erzielen.
Beide Ausführungen benötigen zudem ein separates Umkehr
getriebe und setzen herkömmliche Bremseinrichtungen für die
Abtriebswelle voraus.
Einen völlig anderen Ansatz zu einer stufenlos stellbaren
Drehmoment-Verstärkung enthält DE-PS 40 32 851, und zwar
eine aerostatische Koppelung mehrerer Verdichter, womit bei
geringem mechanischem Aufwand alle Antriebsfunktionen -
einschließlich eines Retarders und eines Umkehrgetriebes
- auf homogene Weise realisierbar sind, allerdings mit einem
relativ großen strömungs- und regelungstechnischen Anteil.
Der Erfindung liegt dem gegenüber die Aufgabe zugrunde, eine
Antriebsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu
konzipieren, deren Kraftübertragung eine stufenlos stellbare
Drehmoment-Verstärkung bei einem Übersetzungsbereich bis
mindestens zur Übersetzung 1 : 1 umfaßt, wobei nur ein
Verdichter als Reaktionsorgan mitwirkt, dessen Gehäuse mit
dem Getriebegehäuse fest verbunden ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in den kennzeich
nenden Merkmalen des Anspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst,
die thermische Regulierbarkeit der Anlage durch Verwendung
von Über- und Unterdruck nach DE-PS 36 11 171 stets voraus
gesetzt.
Zur Lösung der Aufgabe verwendet die Anordnung nach der
Erfindung zunächst - wie DE-PS 37 20 236 - den Ansatz, ein
Kräftepaar auf die Planetenräder eines mit Drehzahl-Unter
setzung angetriebenen Sammelgetriebes zu übertragen, das
der ursprünglichen Ausweichbewegung der Planetenräder unter
Last entgegen wirkt, so daß eine Verstärkung des Abtriebs
momentes - mit dem Radius des Planetenträgers als effektivem
Kraftarm - erzielt werden kann. In DE-PS 37 20 236 wird dieses
Kräftepaar aus der Reaktionskraft eines drehbar gelagerten
Verdichters (bei radialer Abstützung an der Mittelachse des
Getriebes) erzeugt.
Die Erfindung beruht dem gegenüber darauf, die Eigendrehung
der umlaufenden Planetenräder des Sammelgetriebes in eine
Drehzahl-Differenz zweier zentral gelagerter Räder umzusetzen
und diese Differenz (und damit die Eigendrehung der Planeten
räder) mit Hilfe eines speziellen Differentialgetriebes und
eines Verdichters (V1) mit ruhendem Gehäuse (bei tangentialer
Abstützung am Getriebegehäuse) pneumomechanisch reduzierbar
zu halten.
Das Differentialgetriebe wandelt dabei gleiche ebenso wie
unterschiedliche und zeitweise entgegengesetzt gerichtete
Winkelgeschwindigkeiten der beiden Zentralräder in eine dazu
proportionale, d. h. bis auf einen konstruktionsabhängigen
Faktor durch die Differenz der Winkelgeschwindigkeiten
eindeutig bestimmte Drehzahl der Ein-/Ausgangswelle des
Verdichters (V1) um - und umgekehrt.
Zum Beispiel ist im Leerlauf (bei maximaler Eigendrehung
der Planetenräder) die Verdichterdrehzahl maximal; und bei
Stillstand der Verdichterwelle verschwindet die Eigendrehung
der Planetenräder, und das Übersetzungsverhältnis ist (bei
direkter Übertragung auf die Abtriebswelle) 1 : 1.
Die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses unter Last
erfolgt jeweils stufenlos durch Drosselung der Fördermenge
des Verdichters (V1), vorzugsweise mit Hilfe von Drossel
ventilen.
Vorteile der Erfindung gegenüber den bekannten Ausführungen
sind vor allem:
- - Eine stufenlos stellbare Drehmoment-Verstärkung aufgrund tangentialer Abstützung am Getriebegehäuse über einen Verdichter als Reaktionsorgan, dessen Gehäuse fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist,
- - bei einem hohen Anteil herkömmlicher Mechanik (ohne Bremsen, Kupplungen, Freilauf-Bauteile etc. ), kombiniert mit einem pneumatischen Teil, in dem lediglich ein drosselbarer För derstrom und ein Verhältnis zwischen Über- und Unterdruck zu regeln sind, und somit
- - einem vergleichsweise geringen Entwicklungsaufwand für eine Antriebsanordnung, die alle Vorteile und Folge-Vorteile eines stufenlosen Getriebes aufweist, das auch für hohe Lasten geeignet ist.
Funktionsumfang und Anwendungsbereich einer Antriebsanordnung
nach der Erfindung lassen sich nach den kennzeichnenden Merk
malen der Ansprüche 2-4 vorteilhaft erweitern:
Eine Erweiterung der Untersetzungskomponente durch weitere vorgeschaltete Sammelgetriebe nach Anspruch 2 vergrößert den effektiven Kraftarm, der von der Kurbelwelle ausgehend auf das Differentialgetriebe wirkt, und vergrößert damit den Übersetzungsbereich. Dies kann z. B. für die Anfahrphase des Fahrzeugs oder bei hohen Lasten im Vergleich zur Motor leistung genutzt werden. Die zugeschalteten Sammelgetriebe sind mit der Abtriebswelle gekoppelt, so daß sie bei der Übersetzung 1 : 1 wie eine Welle rotieren.
Eine Erweiterung der Untersetzungskomponente durch weitere vorgeschaltete Sammelgetriebe nach Anspruch 2 vergrößert den effektiven Kraftarm, der von der Kurbelwelle ausgehend auf das Differentialgetriebe wirkt, und vergrößert damit den Übersetzungsbereich. Dies kann z. B. für die Anfahrphase des Fahrzeugs oder bei hohen Lasten im Vergleich zur Motor leistung genutzt werden. Die zugeschalteten Sammelgetriebe sind mit der Abtriebswelle gekoppelt, so daß sie bei der Übersetzung 1 : 1 wie eine Welle rotieren.
Ein pneumatisch wirkender Retarder mit ruckfreiem Übergang
zum Rückwärtslauf der Abtriebswelle nach Anspruch 3 ergänzt
die Antriebsfunktionen auf homogene Weise (vgl. dazu DE-PS
40 32 851). Der hierfür eingesetzte zweite Verdichter (V2)
stellt darüber hinaus zusätzliche Ladeluft zur Verfügung,
insbesondere bei gedrosselter Fördermenge des ersten
Verdichters (V1).
Eine zusätzliche Verstärkung des Abtriebsmomentes läßt sich
nach Anspruch 4 insbesondere für die Anfahrphase des Fahrzeugs
gewinnen, wenn die Förderstrecken des ersten und des zweiten
Verdichters über Luftkammern derart miteinander verbunden
sind, daß der zweite die Druckenergie des ersten Verdichters
aufnimmt und (in dieser Phase) als pneumatischer Motor in
Antriebsrichtung wirkt. Sperrventile sorgen dabei für eine
automatische Ausschaltung der aerostatischen Komponente im
oberen Übersetzungsbereich.
Die Konstruktion und Ausgestaltung der Antriebsanordnung
nach der Erfindung läßt sich den jeweiligen Anforderungen
weitgehend anpassen, so daß eine Anwendung sowohl für relativ
schwache Antriebsmomente als auch für hohe Lasten bzw. hohe
Leistungsanforderungen möglich ist.
Der Bedarf nach einem möglichst einfachen und zugleich hoch
belastbaren stufenlosen Getriebe, das die Motorkraft optimal
nutzt, besteht, seitdem es Verbrennungsmotoren gibt, und
er steigt mit zunehmender Verkehrsdichte und den damit ver
bundenen äußeren Einschränkungen weiter an - weiter in dem
Maße, in dem die Motor-Drehzahl herkömmlicher Antriebssysteme
laufend vom jeweils günstigsten Wert abweicht.
Die Erfindung ist in den beiliegenden Skizzen dargestellt.
Anhand der Fig. 1a-3b wird die Funktionsweise dreier Ausfüh
rungsbeispiele der Erfindung (mit unterschiedlichem Funktions
umfang) nachstehend näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1a
- den schematischen Getriebeplan für eine Ausführung (1) mit einer einfachen Untersetzungsgruppe G11, einem Differen tialgetriebe G12 und dem Anschluß zu einem Verdichter V1,
- Antrieb: von der Kurbelwelle 110
- Abtrieb: zum Zentralrad 190 (nur vorwärts),
- den schematischen Getriebeplan für eine Ausführung (1) mit einer einfachen Untersetzungsgruppe G11, einem Differen tialgetriebe G12 und dem Anschluß zu einem Verdichter V1,
- Antrieb: von der Kurbelwelle 110
- Abtrieb: zum Zentralrad 190 (nur vorwärts),
Fig. 1b
- die pneumatische Schaltung für eine Ausführung (1), mit dem Verdichter V1 und dem mechanischen Anschluß zum Differen tialgetriebe G12,
- Einlaß: von außen (E)
- Auslaß: zum Motor (M),
- die pneumatische Schaltung für eine Ausführung (1), mit dem Verdichter V1 und dem mechanischen Anschluß zum Differen tialgetriebe G12,
- Einlaß: von außen (E)
- Auslaß: zum Motor (M),
Fig. 2a
- den schematischen Getriebeplan für eine Ausführung (2), mit einer radial gestaffelten Untersetzungsgruppe G21, einem Differentialgetriebe G22 und den Anschlüssen zu den Verdichtern V1 und V2,
- Antrieb: von der Kurbelwelle 210
- Abtrieb: zur Welle 290 (vor- und rückwärts),
- den schematischen Getriebeplan für eine Ausführung (2), mit einer radial gestaffelten Untersetzungsgruppe G21, einem Differentialgetriebe G22 und den Anschlüssen zu den Verdichtern V1 und V2,
- Antrieb: von der Kurbelwelle 210
- Abtrieb: zur Welle 290 (vor- und rückwärts),
Fig. 2b
- die pneumatische Schaltung für eine Ausführung (2), mit den Verdichtern V1 und V2 und den Anschlüssen zum Differen tialgetriebe G22 bzw. zur Untersetzungsgruppe G21,
- Einlaß: von außen (E)
- Auslaß: zum Motor (M),
- die pneumatische Schaltung für eine Ausführung (2), mit den Verdichtern V1 und V2 und den Anschlüssen zum Differen tialgetriebe G22 bzw. zur Untersetzungsgruppe G21,
- Einlaß: von außen (E)
- Auslaß: zum Motor (M),
Fig. 3a
- den schematischen Getriebeplan für eine Ausführung (3), mit einer koaxial gestaffelten Untersetzungsgruppe G31, einem Differentialgetriebe G32 und den Anschlüssen zu den Verdichtern V1 und V2,
- Antrieb: von der Kurbelwelle 310
- Abtrieb: zur Welle 390 (vor- und rückwärts, z. T. mit aerostatischer Verstärkung),
- den schematischen Getriebeplan für eine Ausführung (3), mit einer koaxial gestaffelten Untersetzungsgruppe G31, einem Differentialgetriebe G32 und den Anschlüssen zu den Verdichtern V1 und V2,
- Antrieb: von der Kurbelwelle 310
- Abtrieb: zur Welle 390 (vor- und rückwärts, z. T. mit aerostatischer Verstärkung),
Fig. 3b
- die pneumatische Schaltung für eine Ausführung (3), mit den Verdichtern V1 und V2 und den Anschlüssen zum Differen tialgetriebe G32 bzw. zur Untersetzungsgruppe G31,
- Einlaß: von außen (E) bzw. jeweils vom anderen Verdichter
- Auslaß: zum Motor (M) bzw. jeweils zum anderen Verdichter.
- die pneumatische Schaltung für eine Ausführung (3), mit den Verdichtern V1 und V2 und den Anschlüssen zum Differen tialgetriebe G32 bzw. zur Untersetzungsgruppe G31,
- Einlaß: von außen (E) bzw. jeweils vom anderen Verdichter
- Auslaß: zum Motor (M) bzw. jeweils zum anderen Verdichter.
In dem Ausführungsbeispiel (1), in Fig. 1a und Fig. 1b
schematisch dargestellt, erfolgt der Antrieb von der Kurbel
welle 110 über das Zentralrad 111 eines Sammelgetriebes und
wird dort auf die abgestuften Planetenräder 112/114 geleitet.
Die Last greift am Abtriebsrad 190 an, das auf dem Planeten
steg 113 sitzt. Die Bremswirkung, die sich daraus ergibt,
führt zunächst zu einer Ausweichbewegung in Form einer Eigen
drehung der Planetenräder 112/114.
Die zentral gelagerten Räder 115 (als Stirnrad) und 116 (als
Hohlrad) kämmen mit den Planetenrädern 114 und wandeln damit
die Eigendrehung der Planetenräder 112/114 in eine Drehzahl-
Differenz auf der Hauptachse des Getriebes um. Andererseits
sind sie über eine Hohlwelle mit dem Differentialgetriebe
G12 gekoppelt, das im wesentlichen aus zwei scherenartig
miteinander verbundenen Umlaufrädergetrieben besteht, wobei
eines als Sammelgetriebe und eines als Verteilergetriebe
aktiviert wird:
Die Antriebskraft wird vom Stirnrad 115 über das Zentralrad 121 in das Differentialgetriebe geleitet und führt dort zu nächst zu einer Ausweichbewegung der Planetenräder 122, die über das Hohlrad 124 mit der Ein-/Ausgangswelle des Verdich ters V1 gekoppelt sind. Die Drosselventile D11, D12 (sowie das Rückstrom- bzw. Bypassventil D13) sind zunächst offen. Durch Drosselung des Luftstromes mit Hilfe der Ventile D11, D12 wird diese Ausweichbewegung in der in DE-PS 36 11 171 beschriebenen Weise gebremst.
Die Antriebskraft wird vom Stirnrad 115 über das Zentralrad 121 in das Differentialgetriebe geleitet und führt dort zu nächst zu einer Ausweichbewegung der Planetenräder 122, die über das Hohlrad 124 mit der Ein-/Ausgangswelle des Verdich ters V1 gekoppelt sind. Die Drosselventile D11, D12 (sowie das Rückstrom- bzw. Bypassventil D13) sind zunächst offen. Durch Drosselung des Luftstromes mit Hilfe der Ventile D11, D12 wird diese Ausweichbewegung in der in DE-PS 36 11 171 beschriebenen Weise gebremst.
Die Antriebskraft vom Rad 121 und die entstehende Reaktions
kraft des Verdichters V1 werden dabei auf dem Doppelsteg
123 gesammelt und auf diese Weise auf die Ausgangsseite des
Differentialgetriebes geführt, wo die resultierende Kraft
durch die Planetenräder 126 auf die Zentralräder 125 und
127 verteilt wird. Das innen-verzahnte Rad 125 ist mit dem
Getriebegehäuse fest verbunden, so daß das Stirnrad 127 eine
gegenüber dem Steg 123 erhöhte Drehzahl (zurück) erhält und
diese über die gemeinsame Hohlwelle auf das Hohlrad 116 über
trägt.
Der Doppelsteg 123 des Differentialgetriebes läuft im übrigen
frei, so daß die Kräfte der Eingangsseite und der Ausgangs
seite des Differentialgetriebes ein tangential gerichtetes
Kräftepaar auf die Planetenräder 114 übertragen können, das
deren Eigendrehung entgegen wirkt, wobei dessen Komponenten,
skalar summiert, bei entsprechender Last größer sein können
als die Antriebskraft des Motors am Rad 111. Der Verdichter
V1 dient dabei als variables Stützglied zwischen dem (unter
setzten) Antrieb und dem Getriebegehäuse.
Die Brückenfunktion des Doppelsteges 123 ermöglicht es einer
seits, daß die Abstützwirkung während des Umlaufs der Plane
tenräder erhalten bleibt; andererseits kann damit eine Gesamt
übersetzung 1 : 1 erreicht werden.
Im Leerlauf ist die Eigendrehung der Planetenräder 112/114
maximal. In dem Maße, in dem sie durch Drosselung des Förder
stroms in V1 reduziert wird, erhöht sich die Drehzahl der
Abtriebswelle. Aber damit vermindert sich auch der Unter
setzungsgrad: Der Anteil der über die Ausgangsseite des
Differentialgetriebes auf die Planetenräder 112/114 zurück
übertragenen Antriebskomponente wird größer, und die
Verstärkung des Abtriebsmomentes wird - analog zu der in
DE-PS 37 20 236 beschriebenen Überlagerung - entsprechend
geringer.
Bei der Übersetzung 1 : 1 ist die Eigendrehung der Planeten
räder 112/114 Null, und Antriebs- und Abtriebsmoment sind
gleich groß. In diesem Fall rotiert das Sammelgetriebe G11
wie eine kompakte Welle, die Stirnräder 121 und 127 des
Differentialgetriebes G12 rollen mit derselben Winkelgeschwin
digkeit (über die Planetenräder 122 und 126) an den ruhenden
Hohlrädern 124 und 125 ab, und die Förderleistung des Ver
dichters V1 verschwindet.
Fig. 2a und 2b skizzieren ein Ausführungsbeispiel (2), mit
einer erweiterten Untersetzungsgruppe G21 und einem zweiten
Verdichter V2.
Hierbei sind zwei Sammelgetriebe, jeweils mit abgestuften
Planetenrädern, auf einem Planetenträger 213 in Reihe geschal
tet, wobei der Kraftfluß von der Kurbelwelle 210 über die
Räder
211-212-214-215-216-217
und eine Hohlwelle zum Differentialgetriebe G22 führt und
dort - analog zur Ausführung (1) - über die Glieder
221-222-223-226-227
auf den Steg 213 zurück und damit auf die Abtriebswelle 290
gelangt.
Der Planetenträger 213 nimmt dabei eine Komponente des zurück
übertragenen Kräftepaares direkt auf, das durch die Reaktions
kraft des Verdichters V1 bei Drosselung seines Förderstromes
mittels der Ventile D21, D22 entsteht, während insbesondere
die Ventile D23, D24 offen sind.
Die Drosselventile D23, D24 dienen dazu, bei Bedarf den
Förderstrom des Verdichters V2 zu drosseln und so ein Verzöge
rungsmoment auf die Hohlwelle mit dem Hohlrad 217 zu über
tragen, während nunmehr die Ventile D21, D22 offen sind.
Die daraus resultierende Bremswirkung auf den Steg 213 führt
zwingend zu einer Reduzierung der Abtriebsdrehzahl, und bei
ausreichend starker Verringerung der Winkelgeschwindigkeit
von 217 folgt daraus eine Umkehr der Drehrichtung des Steges
213 und damit der Abtriebswelle 290.
Die Drosselventile D25, D26 dienen lediglich als Ausgleichs-
bzw. Rückstromventile analog zu D13 in der Ausführung (1).
In einem Ausführungsbeispiel (3), schematisch dargestellt
in Fig. 3a und 3b, enthält die Untersetzungsgruppe G31 zwei
koaxial gelagerte und in Reihe geschaltete Sammelgetriebe
mit abgestuften Planetenrädern sowie ein Differentialgetriebe
G32, das beispielsweise dem Differentialgetriebe G22 der
Ausführung (2) entspricht. Darüber hinaus ist in der Ausfüh
rung (3) eine aerostatische Koppelung der Verdichter V1 und
V2 vorgesehen - wie in DE-PS 40 32 851 beschrieben, hier
jedoch wesentlich einfacher und auch nur für einen Teil des
Übersetzungsbereiches und folglich auch ohne die Einschränkung
durch den aerostatisch bedingten Kompressions- bzw. Expan
sionsschlupf nahe der Übersetzung 1 : 1.
Die Antriebskraft wird von der Kurbelwelle 310 über die
Glieder
311-312-313-321-322-324-325-331
auf das Differentialgetriebe G32 übertragen und erhält so
einen verlängerten antriebsseitigen Kraftarm gegenüber dem
variablen Stützglied 334 in G32.
Die Untersetzungsgruppe G31 ist durch das Hohlrad 315 und
den abgesetzten Planetenträger 323/326 mit der Abtriebswelle
390 verbunden, so daß bei der Übersetzung 1 : 1 auch hier
alle Elemente von G31 wie eine einzige Quelle rotieren.
Verzögerung und Rückwärtslauf der Abtriebswelle 390 werden
- analog zur Ausführung (2) - durch Drosselung des Verdichters
V2, gekoppelt mit dem Stirnrad 325, erreicht.
Werden beim Start des Fahrzeugs zunächst nur die Drossel
ventile D35, D36 aktiviert, so ergibt die Ausweichbewegung
des Verdichters V1 unter Last, d. h. gegenüber dem Doppelsteg
333, einerseits einen Förderstrom, der auf die für den Druck
aufbau wirksame Querschnittsfläche des Verdichters V2 gelenkt
wird, und andererseits saugt der Verdichter V1 damit Luft
an, die zumindest teilweise dem Förderstrom von V2 entzogen
wird.
Die Stärke des aerostatisch bedingten Momentes, das von V1
auf den Verdichtermotor V2 und somit auf die Hohlwelle
zwischen 325 und 331 zurück gelangt, hängt von der Drosselung
der Ventile D35 und D36 ab. (Die Abstimmung zwischen Über-
und Unterdruck ergibt wie in allen anderen Fällen die erfor
derliche thermische Stabilität nach DE-PS 36 11 171.)
Sperrventile S1 und S2 verhindern in dieser Phase einen
unerwünschten Rückstrom.
Bei weiterer Beschleunigung des Fahrzeugs, d. h. bei weiterer
Drosselung der Fördermenge von V1 und gleichzeitiger Erhöhung
der Drehzahl von 325 und damit der Fördermenge von V2, erfolgt
die Drosselung von V1 wieder mittels der Ventile D31, D32
wie in der Ausführung (2), und die Sperrventile S1 und S2
geben den Luftstrom für den Verdichter V2 automatisch frei.
Drosselventile D33, D34 dienen dazu, den Verdichter V2 über
das Stirnrad 323 für die genannte Retarderfunktion und den
Rückwärtslauf der Abtriebswelle einzusetzen.
Im Rahmen der Erfindung sind weitere Ausführungen möglich.
Zum Beispiel läßt sich die Untersetzungsgruppe durch vor
geschaltete Sammelgetriebe - auch ohne abgestufte Planeten
räder oder ohne Hohlräder - im Prinzip beliebig erweitern.
Als Stützglieder für das Differentialgetriebe sind z. B. auch
zwei gegenläufig drehende Wellen eines fest mit dem Getriebe
gehäuse verbundenen Verdichters geeignet, deren Drehzahl
reziprok zur Drosselung des Verdichters gehalten ist.
Die Koppelung der einzelnen Getriebeglieder ist ebenfalls
variierbar, und anstelle von Stirn- und Hohlrädern können
z. B. Kegel- und Tellerräder verwendet werden, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen.
Claims (5)
1. Antriebsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit einem Verbrennungsmotor, mit mindestens einem, über
Glieder eines Umlaufrädergetriebes in die Kraftübertragung
integrierten Verdichter der Verdränger-Bauart, der mit Hilfe
von Ventilen, vorzugsweise Drosselventilen, steuer- bzw.
regelbar ist und dabei
- - ansaugseitig (durch Expansion eines Luftvolumens) zur Kühlung der Anlage,
- - motorseitig zur Aufladung des Motors und
- - abtriebsseitig (durch pneumomechanische Rückwirkung) zur Erhöhung der Drehzahl am Getriebeausgang
dient, ferner mit Steuer- und Regelorganen zur Einstellung
und Erhaltung vorbestimmbarer Betriebszustände,
dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe folgende Komponenten
enthält:
- G1) eine Untersetzungsgruppe, bestehend aus mindestens einem Sammelgetriebe, vorzugsweise mit abgestuften Planeten rädern, mit motorseitigem Eingang und dem Planetenträger als Ausgang zur Abtriebswelle des Getriebes und
- G2) ein Differentialgetriebe, in dem zwei scherenartig kombi
nierte Umlaufrädergetriebe zusammenwirken, derart,
- - daß je ein Zentralrad mit Planetenrädern des Sammel getriebes bzw. dessen Steg gekoppelt ist, wobei eine Eigendrehung dieser Planetenräder zu einer Drehzahl Differenz der beiden zentral gelagerten Räder pro portional gehalten ist,
- - daß zwei weitere Getriebeglieder, vorzugsweise die Planetenstege des Umlaufrädergetriebe-Paares, in einem konstanten Drehzahlverhältnis zueinander stehen, im einfachsten Fall drehfest miteinander verbunden sind, und
- - daß die übrigen Getriebeglieder sich tangential am Gehäuse abstützen, davon mindestens eines über einen fest mit dem Getriebegehäuse verbundenen Verdichter (V1), dessen Ein-/Ausgangswelle die Antriebskraft mit stufenlos regelbarer Drehzahl zurück übertragen kann, wobei eine Drosselung der Verdichter-Drehzahl die variablen Drehzahl-Differenzen zwischen den einzelnen Gliedern des Differentialgetriebes paarweise reduziert.
2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Untersetzungsgruppe (G1) mehrere, in Reihe geschaltete
Sammelgetriebe enthält, von denen je ein Glied fest oder
drehfest mit der Abtriebswelle gekoppelt ist.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiterer stufenlos regelbarer Verdichter (V2) der
Verdränger-Bauart in die Kraftübertragung integriert ist,
gekoppelt mit einer Getriebewelle,
- - die mechanisch so geführt ist, daß ihre Drehzahl stets größer/gleich der Drehzahl der Abtriebswelle ist,
- - die bei einer Drosselung des Verdichters (V2) ein Verzöge rungsmoment auf die Abtriebswelle überträgt und
- - die bei ausreichender Reduzierung ihrer Drehzahl die Dreh richtung der Abtriebswelle umkehrt.
4. Antriebsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichter (V1) und (V2)
in einem Teil des Übersetzungsbereiches - über ein expan
diertes und/oder komprimiertes Luftvolumen - aerostatisch
gekoppelt sind, wobei ein zusätzlicher Teil der unter Last
erzeugten Reaktionskraft von (V1) auf den Verdichter (V2)
und von diesem, das Abtriebsmoment verstärkend, auf den
Getriebeausgang übertragbar ist.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |