DE446580C

DE446580C - Planetary gear transmission

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Publication number: DE446580C
Application number: DEK97227D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-12-23
Filing date: 1925-12-24
Publication date: 1927-07-05

Description

Planetenradwechselgetriebe. Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Planetenradwechselgetriebes oder -wechsel- und -wendegetriebes, dessen Übersetzung in jedem Verhältnis, gleitend zwischen Null und Eins, während des Betriebes gerändert werden kann, ohne daß bei einer Übersetzung unter i Verluste durch Abbreinsung eines erheblichen Teiles der übertragenen Leistung entstehen. Vielmehr tritt nur der Verlust ein, der infolge der Energieumsetzung in .einem Treibmittelerzeuger und einem von dem erzeugten Treibmittel gespeisten Motor entsteht. In der Regel ist dabei der Anteil der übertragenen Gesamtenergie gering, der durch den Treibmittelerzeuger und Motor geht.Planetary gear change transmission. The purpose of the invention is to create a planetary gear change gear or change and reversing gear, its translation in every ratio, sliding between zero and one, changed during operation without losses due to the reduction of a a considerable part of the transferred service. Rather, only loss occurs a, which as a result of the energy conversion in .einem propellant generator and one of The engine fed by the generated propellant arises. Usually this is the Low proportion of the total energy transmitted, that of the propellant generator and engine goes.

Da,s neue Getriebe bietet ferner gegenüber bekannten Wende- und Wechselgetrieben folgende Vorteile: Es ermöglicht eine ununterbrochene Steigerung der Geschwindigkeit von Null bis zum Höchstwert während des Umlaufs der treibenden und getriebenen Welle und sichert dadurch ein stoßfreies Anfahren. Das Getriebe ermöglicht das Anfahren bei voller Umlaufszahl der treibenden Welle, d. h. bei voller Leistung des Antriebsmotors. Es bildet eine elastische Kupplung, da es Stöße aufnimmt; es dient zugleich als übers;etzungsgetriebe und als Kupplung; -es verhindert eine Überlastung der treibenden Welle, weil es die Drehzahl der getriebenen Welle bei Überschreitung einer bestimmten Beanspruchung selbsttätig heruntersetzt. Die im Leerlauf in den Planetenrädern aufgespeicherte Energie wird beim Anfahren dem angetriebenen Teil übertragen.Da, s new gear also offers compared to known reversing and change gears the following advantages: It enables an uninterrupted increase in speed from zero to the maximum value during the revolution of the driving and driven shaft and thereby ensures a smooth start-up. The gearbox enables the vehicle to be started at full number of revolutions of the driving shaft, d. H. at full power of the drive motor. It forms a flexible coupling as it absorbs shocks; it also serves as a transmission and as a clutch; -it prevents overloading of the driving force Shaft because it is the speed of the driven shaft when it exceeds a certain Stress automatically reduced. The stored in the planet gears while idling Energy is transferred to the driven part when it starts up.

'Bekannt sind für ;ähnliche Zwecke Planetenradgetriebe mit zwischen zwei Glieder eingefügter regelbarer Bremse. Die Erfindung beruht darauf, daß die Bremse aus einem Treibmittelerzeuger und einem durch das erzeugte Treibmittel gespeisten regelbaren Motor besteht. Zur Ausführung dieser Einrichtung wird die treibende Welle außer mit einem Glied des Planetenradgetriebes mit dem einen Teil des Treibmittelerzeugers und mit dem Läufer des durch das erzeugte Treibmittel gespeisten Motors, ein anderes Glied des Planetenradgetriebes finit dem anderen Teil des Treibmittelerzeugers verbunden, und der etwa vorhandene Ständer des vom Treibmittel gespeisten Motors mit dem Getriebegehäuse steht fest.'Are known for; similar purposes planetary gears with between two links inserted adjustable brake. The invention is based on the fact that the Brake from a propellant generator and a powered by the propellant generated adjustable motor. The driving shaft is used to carry out this facility except with one link of the planetary gear with one part of the propellant generator and with the rotor of the motor fed by the generated propellant, another Link of the planetary gear finitely connected to the other part of the propellant generator, and the possibly existing stator of the motor fed by the propellant with the gearbox is fixed.

Die Zeichnung zeigt zwei für Kraftwagen bestimmte Ausführungsbeispiele des Getriebes. Abb. i ist ein Längsschnitt. Abb. 2 ist ein Querschnitt nach A-B der A,bb. i, Abb. 3 ein Teil eines Längsschnittes durch eine zweite Ausführungsform.The drawing shows two exemplary embodiments intended for motor vehicles of the transmission. Fig. I is a longitudinal section. Fig. 2 is a cross-section according to A-B the A, bb. i, Fig. 3 part of a longitudinal section through a second embodiment.

Die treibende Welle 4. ist unveränderlich mit einem Rad 5 und einer sich anschließenden Hohlwelle 6 verbunden. Das Rad 5 enthält eine Zahnradpumpe, die aus den Rädern 7 und 8 besteht, und ein Reaktionsrad, dessen Läufer den einzigen Kanal g hat. Die Pumpe saugt durch den Saugkanal i o das Treibmittel, am besten Öl, aus einem Scha.ufelradgehäuse i i, dem es aus dem Gehäuse 12 zufließt. Aus dem Druckkanal 13 fließt das Treibmittel dem Kanal 9 zu. Die Zahnradpumpe erzeugt also ein Treibmittel, das in dem Reaktionsrad, als dem Läufer eines Motors ausgenutzt wird. Ein Sicherheitsventil 14 führt aus dem Druckraum der Zahnradpumpe in das Gehäuse. Die öffnung des Sicherheitsventils ist so angebracht und so gestaltet, daß das ausströmende Treibmittel mit Reaktionswirkung aus dem Rad 5 in das Gehäuse 12 übertritt; die Mündung des Sicherheitsventils i ¢ ist also düsenartig gestaltet. Der Kanal 9 kann durch einen Drosselschieber 15 geschlossen werden, dessen Vorderfläche gleichfalls bei der Öffnung eine Düsenform bildet. Zum öffnen und Schließen dient eine Welle 16, in deren schraubenförmigen Schlitz 17 ein an dem Schieber 15 fest angebrachter Querstift 18 -eingreift. Ein mit Vierkant auf die Welle f6 aufgesetzter Hebel ig greift in die eine Nut 2o einer Muffe 21, in deren andere Nut 22 ein Stellhebel 23 eingreift. Durch Verstellung des Hebels 23 kann also der Schieber vor- und zurückbewegt werden. Die Achse fies Hebels 23 wird zwecks Schaltung -des Getriebes von außen durch einen Handhebel o. dgl. bewegt.The driving wave 4. is invariable with a wheel 5 and one connected hollow shaft 6 connected. The wheel 5 contains a gear pump, which consists of wheels 7 and 8, and a reaction wheel, the rotor of which is the only one Channel g has. The pump sucks in the propellant through the suction channel, ideally Oil, from a Scha.ufelradgehäuse i i, to which it flows from the housing 12. From the Pressure channel 13, the propellant flows to channel 9. So the gear pump generates a propellant that is used in the reaction wheel, as the rotor of a motor will. A safety valve 14 leads from the pressure chamber of the gear pump into the housing. The opening of the safety valve is attached and designed so that the outflowing Reactive propellant passes from wheel 5 into housing 12; the The mouth of the safety valve i [is] designed like a nozzle. Channel 9 can be closed by a throttle slide 15, the front surface of which also forms a nozzle shape at the opening. A shaft is used for opening and closing 16, in the helical slot 17 of which a fixedly attached to the slide 15 Cross pin 18 engages. A lever ig placed on the shaft f6 with a square engages in one groove 2o of a sleeve 21, in the other groove 22 an adjusting lever 23 intervenes. By adjusting the lever 23, the slide can therefore be moved back and forth will. The axis fies lever 23 is for the purpose of switching the gearbox from the outside moved by a hand lever or the like.

Mit der Hohlwelle 6 ist das Sonnenrad 24 des Planetenradgetriebes verbunden. Die Planetenradräder 25 sind in entsprechender Anzahl auf dem Planetenradträger 26 gelagert. Das Außenrad 27- ist auf der Welle 28 aufgekeilt, an deren Ende der eine Teil 8 der Zahnradpumpe innerhalb des Rades 5 aufgekeilt ist. -Der Planetenradträger 26 kann durch ein Bremsband 29 am Gehäuse des Getriebes festgebremst werden. - Er ist am ein-en Ende einer die Welle 28 umschließenden Hohlwelle 3o fest angebracht, an derem anderen -Ende die eine Hälfte 31 der Vorwärtskupplung -befestigt ist, während an dein zugehörigen 'Ende der Welle 28 die eine Hälfte 32- der Rückwärtskupplung aufgekeilt ist. Die andere Hälfte 33 der Vorwärtskupplung ist uridrehbar, aber längsverschieblich mit dem hohlen Ende 34 der getriebenen Welle 35 verbunden und wird durch einen Kupplungsheb,el36 gesteuert, der in die Nut einer Muffe 37 eingreift. Die zweite Hälfte der Rückwärtskupplung ist auf- der Welle 39 Rufgekeilt, die in der Hohlwelle 34 längsverschieblich und durch einen Stift 40 mit der Muffe 41 verbunden ist, die durch den zweiten Kupplungshebel 42 gesteuert wird.With the hollow shaft 6 is the sun gear 24 of the planetary gear tied together. The planet gears 25 are in a corresponding number on the planet carrier 26 stored. The outer wheel 27- is keyed on the shaft 28, at the end of which the a part 8 of the gear pump is keyed within the wheel 5. -The planet carrier 26 can be braked by a brake band 29 on the housing of the transmission. - He is firmly attached to the one end of a hollow shaft 3o surrounding the shaft 28, At the other end one half 31 of the forward clutch is fastened while at your associated 'end of the shaft 28 one half 32- of the reverse clutch is wedged. The other half 33 of the forward clutch can be unrotated but can be moved longitudinally connected to the hollow end 34 of the driven shaft 35 and is connected by a clutch lever, el36 controlled, which engages in the groove of a sleeve 37. The second half of the reverse clutch is wedged on the shaft 39, which is longitudinally displaceable in the hollow shaft 34 and connected by a pin 40 to the sleeve 41 by the second clutch lever 42 is controlled.

Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Abb. 3 dient als Treibmittelerzeuger eine Dynamomaschine, deren einer Teil, der Läufer 43, auf der Welle 28 aufgekeilt ist, während der Ständer mit dem Rad 5 verbunden ist. Gleichfalls mit dem Rad 5 verbunden ist der Läufer 45 eines Elektromotors, dem der von der Dynamomaschine erzeugte Strom zugeführt wird, und dessen Ständer 46 mit dem feststehenden Getriebegehäuse 12 verbunden ist. Die Regelung erfolgt durch Änderung der Feldstärke oder durch Vorschaltwiderstände. Um den zu erwartenden Schlupf bei unmittelbarer Kupplung der treibenden und getriebenen Welle auszuschalten, kann eine elektromagnetische Kupplung oder ein Zusatzstrom verwendet werden, der einer andren Kraftquelle entnommen wird.In the modified embodiment according to Fig. 3 serves as a propellant generator a dynamo, one part of which, the rotor 43, is keyed on the shaft 28 while the stand is connected to the wheel 5. Likewise with bike 5 The rotor 45 of an electric motor is connected to that of the dynamo machine Generated current is supplied, and its stator 46 with the fixed gear housing 12 is connected. The regulation takes place by changing the field strength or by Series resistors. In order to reduce the expected slip with direct coupling of the An electromagnetic clutch can be used to switch off the driving and driven shaft or an additional current can be used which is taken from another power source.

Die Wirkung des Getriebes ist folgende: Die Welle 4 treibt das Rad 5 und das Sonnenrad 24. Läuft dies mit anderer Geschwindigkeit um als das Außenrad 27, so arbeitet der Treibmittelerzeuger 7, 8, entnimmt Flüssigkeit aus dem Schaufelradgebä use i r und speist damit den Läuferkanal 9 d°s Motors unter Druck.: -Wird das Treibmittel nicht gedrosselt, so wird die gesamte, in dem Treibmitielexzeuger verbrauchte Leistung - dem Rade 5 durch den- Motor` wieder zugeführt. Es entstehen also keine Leistungsverluste bi..i auf die durch den Wirkungsgrad der beiden Maschinen bedingten. Je nach der Abweichung der. Umlaufszähl des Außenradca 2? und der Welle 28 vom der Umlaufszahl des Sonnenrades z4 ,ändert sich auch die Umlaufszahl des Planetenrädträgers 26 und der Hohlwelle 3o. Die verschiedenen Umlaufszahlen kann man durch Einschalten der Vorwärtskupplung auf die getriebene Welle 35 übertragen.The effect of the gearbox is as follows: The shaft 4 drives the wheel 5 and the sun gear 24. This rotates at a different speed than the outer gear 27, this is how the propellant generator 7, 8 works, removes liquid from the paddle wheel use i r and thus feeds the rotor channel 9 of the motor under pressure .: -We use the propellant not throttled, so the entire power consumed in the propellant code generator - fed back to the wheel 5 by the engine. So there is no loss of performance bi..i due to the efficiency of the two machines. Depending on the Deviation of. Revolving count of the outer wheel approx 2? and the shaft 28 of the revolution number of the sun gear z4, the number of revolutions of the planet gear carrier 26 and also changes the hollow shaft 3o. The different numbers in circulation can be seen by switching on the Transfer forward clutch to driven shaft 35.

Beim Anfahren ergeben sich folgende Vorgänge: Die Welle 4 habe -ihre gewöhnliche volle Umlaufszahl, die Welle 35 stehe still, der Schieber 15 sei völlig geöffnet. Der Treibmittelerzeuger und der von ihm gespeiste Motor arbeiten dann im Leerlauf, die Welle 28 findet inur geringen Widerstand; daher wird der Planetenradträger 26 ganz oder nahezu stillstehen, das Außenrad 27 wird die -der Übersetzung 24, 27 entsprechende Rückgeschwindigkeit haben, wie de Vorwärtsgeschwindigkeit der Welle q. des Sonnenrades 2q.. Wird nun die Vorwärtskupplung 34 33 eingeschaltet, so wird der Planetenradtrager 26 zunächst vollständig festgehalten. Im übrigen ändert sich nichts an dem Le!erlaufzustand. Erst wenn durch den Hebel 23 die Muffe 21 verschoben und der Schieber 15 allmählich geschlossen wird, erfolgt :ein Erhöhung des Widerstandes im Treäbmittelerzeuger, weil das Treibmittel gedrosselt wird und damit eine Verringerung der Umlaufszahl der Welle 28 und des Außenrades 27. Dem entspricht ein langsames Anlaufen des Planetenradträgers 26 und damit der getriebenen Welle 35. Mit fortschreitender Drosselung des Treibmittels vermindert sich gleitend die Umlaufszahl des Außenrades 27, geht über Stillstand zum Vorwärtslauf über und wird schließlich gleich der Umlaufszahl des Sonnenrades 24, wenn das Treibmittel durch den Schieber 15 vollständig abgesperrt ist. Dann sind Treibmittelerzeuger, zugehöriger Motor und das Planetenradgetriebe gesperrt, und die Welle ¢ treibt die Welle 30 und 35 unmittelbar an.When starting up, the following processes occur: The shaft 4 has its usual full number of revolutions, the shaft 35 stands still, the slide 15 is completely open. The propellant generator and the motor fed by it then work at idle, the shaft 28 has only slight resistance; therefore the planetary gear carrier 26 will stand still completely or almost, the outer gear 27 will have the reverse speed corresponding to the translation 24, 27, such as the forward speed of the shaft q. of the sun gear 2q .. If the forward clutch 34 33 is now switched on, the planet gear carrier 26 is initially completely held. Otherwise nothing changes in the running condition. Only when the sleeve 21 is moved by the lever 23 and the slide 15 is gradually closed does the following occur: an increase in the resistance in the fuel generator because the propellant is throttled and thus a reduction in the number of revolutions of the shaft 28 and the outer wheel 27. This corresponds to a slow one The planetary gear carrier 26 and thus the driven shaft 35 start up is. Then the propellant generator, the associated motor and the planetary gear are locked, and the shaft ¢ drives the shafts 30 and 35 directly.

Wird die Welle 35 beim Vorwärtsgang überlastet, so erhöht sich der Druck des Treibmittels bis zur Öffnung des Sicherheitsventils 14. Der Widerstand des Treibmittelerzeugers verringert sich. Das Außenrad 27 bleibt hinter dem Sonnenrad 24 zurück, und die Umlaufszahl der getriebenen Welle sinkt entsprechend.If the shaft 35 is overloaded during forward gear, the will increase Pressure of the propellant up to the opening of the safety valve 14. The resistance of the propellant generator is reduced. The outer gear 27 remains behind the sun gear 24 back, and the number of revolutions of the driven shaft decreases accordingly.

Bleibt der Schieber 15 in einer Zwischenstellung stehen, so findet alsbald ein Ausgleich zwischen der Umdrehungszahl der Welle 28, der Lieferung des Treibmittelerze:ugers und dem Verbrauch des davon getriebenen Motors statt, so daß der Wirkungsgrad wieder entsprechend steigt, während die Welle 35 sich mit einer zwischen Null und der Umlaufszahl der Welle q. liegenden Umla.ufszahl dreht.Ugers and the consumption of them driven motor instead, so that the efficiency again increases accordingly, whereas the shaft 35 is: remains the slide 1 5 are in an intermediate position, so once a balance between the number of revolutions of the shaft 28, the delivery place of the Treibmittelerze with one between zero and the number of revolutions of the shaft q. lying umla.ufszahl rotates.

Für den Rückwärtsgang ist in dem Ausführungsbeispiel nur eine unveränderliche Geschwindigkeit vorgesehen. Wird bei leer laufender Welle ¢ der Planetenradträger 26 durch das Bremsband 29 am Gehäuse festgelegt, so dreht sich das Außenrad 27 und die Welle 28 mit einer bestimmten, durch die Übersetzung zwischen dem Sonnenrad 24 und dem Außenrad 27 festgelegten Geschwindigkeit rückwärts, die durch Einschaltung der Kupplung 32, 38 auf die Welle 35 übertragen werden kann. Der Schieber i 5 bleibt in diesem Falle offen.For the reverse gear, only one is invariable in the exemplary embodiment Speed provided. When the shaft is idling, ¢ becomes the planetary gear carrier 26 fixed by the brake band 29 on the housing, the outer wheel 27 and rotates the shaft 28 with a certain, through the translation between the sun gear 24 and the outer wheel 27 set reverse speed, which is set by switching on the coupling 32, 38 can be transmitted to the shaft 35. The slide i 5 remains in this case open.

Wird für den Rückwärtsgang ein gleicher Geschwindigkeitswechsel wie für den Vorwärtsgang gewünscht, so muß der Wechsel zwischen Vorwärts- und Rückwärtsgang durch entgegengesetzte Verbindung des Planetenradträgers 26 und des Außenrades 27 mit den zugehörigen Wellen erfolgen.If a speed change is the same as for reverse gear if you want to move forward, you must change between forward and reverse gear by opposing connection of the planetary gear carrier 26 and the outer gear 27 with the associated shafts.

Die Bremse 29 kann beim Vorwärtsgang als Getriebebremse verwendet werden. Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Relativdrehzahl zweier Planete,nradglieder durch Bremsung geändert und die dafür aufgewendete Arbeit zurückgewonnen wird. Dadurch wird dem Getriebe für jede gewünschte Übersetzung ein guter Wirkungsgrad gesichert. Jedoch läßt sich die Verbindung des Treibmitteler"zeugers mit dem von dem Treibmittel gespeisten Läufer auch für sich a.ls Übersetzungsgetriebe anwenden und ergibt eine elastische, nicht überlastbare Kupplung.The brake 29 can be used as a transmission brake during forward gear will. It is essential for the invention that the relative speed of two planets, nradglieder is changed by braking and the work involved is regained. Through this the gearbox is assured of a high degree of efficiency for every desired ratio. However, the compound of the propellant generator with that of the propellant fed runners can also be used as a transmission gear and results in a elastic coupling that cannot be overloaded.

Eine ni; ht dargestellte Ausführungsform der Erfindung beruht darauf, daß statt des Zahnrades 8 eine Bremsscheibe 4uf der -Welle 28 aufgekeilt ist, deren Bremsband am Gehäuse 5 gelagert ist ünd im Betriebe zur Veränderung der Umdrehungszahl gehandhabt wird. Bei dieser Ausführungsform findet ein erheblicher Leistungsverlust bei Übersetzungen unter i statt.A ni; ht illustrated embodiment of the invention is based on that instead of the gear 8, a brake disk 4uf of the shaft 28 is keyed, whose The brake band is mounted on the housing 5 and is in operation to change the number of revolutions is handled. There is a significant loss of performance in this embodiment for translations under i instead.

Claims

1'Al'IsN'rANSl'1Z11C: li13: i. Planetary gear change gear or -change- and reversing gear with adjustable brake inserted between two links, thereby characterized in that the brake consists of a propellant generator and a through the The propellant produced is supplied by a controllable motor.

2. Transmission according to claim z, characterized in that the driving shaft except with a member of the planetary gear with one part of the propellant generator and with the runner of the generated by the Propellant-fed motor, another link of the planetary gear with the other part of the propellant device is connected and the stand, if any of the motor fed by the propellant is fixed with the transmission housing.

3. Transmission according to claim r, characterized in that the stimulant generator is a pump, the motor fed by the propellant is a reaction wheel. q .. transmission according to claim 3, characterized in that the attached in the pressure chamber of the reaction wheel automatic Pressure relief valve in the open position has the form of a reaction nozzle.