DE622534C - Getriebe fuer Lichtanlassmaschinen von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Für Lichtanlaßmaschinen von Brennkraftmaschinen sind Getriebe bekannt, die während des Anlassens mit großer Übersetzung ins Langsame arbeiten, jedoch selbsttätig auf ein Übersetzungsverhältnis 1 :1 umgeschaltet werden, wenn die Brennkraftmaschine angesprungen ist und die bisherige Anlaßmaschine nunmehr zur Stromerzeugung verwendet werden soll.

Während bei den bekannten Anordnungen . dieser Art die Umschaltung von einer Übersetzung auf die andere mittels eines mechanischen Getriebes, insbesondere eines Umlaufräderwerkes, erfolgt, sieht die Erfindung als Getriebe einen hydraulisehenDrehniomentwandler der Reaktionsbauart vor, der drei Schaufelsätze aufweist, von denen der eine mit der elektrischen Maschine, der andere mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, wäh-

ao rend der dritte beim Anlassen als Reaktionsglied festgehalten wird, dagegen beim Dynamobetrieb der. Drehung der von der Brennkraft-, maschine getriebenen Schaufeln zu folgen vermag. Gleichzeitig erfolgt eine Kupplung zwischen zwei Schaufelsätzen, z.B. den mit den beiden Maschinen verbundenen Sätzen.

Durch die Verwendung des hydraulischen Getriebes ergeben sich wesentliche und überraschende Vorteile gegenüber einem Rädergetriebe. Insbesondere gestattet die Erfindung die Verwendung einer viel kleineren elektrischen Maschine, weil bei geringen Geschwindigkeiten das hydraulische Getriebe mit erheblichem Schlupf arbeitet. Wenn die elektrische Maschine als Anlaßmotor erregt wird, so kann sie infolgedessen rasch beschleunigt werden, weil sie zunächst nur eine sehr langsame Drehung des angetriebenen Teiles, d. h. mit starker Übersetzung ins Langsame, bewirkt; erst allmählich nimmt der Schlupf ab, wird also die Übersetzung größer. Bei einem mechanischen Übersetzungsgetriebe ist das Übersetzungsverhältnis für die Anlaßperiode festgelegt, und die elektrische Maschine kann nicht rasch auf die nötige Umlauf zahl gebracht werden, es sei denn, daß sie ein erheblich größeres Drehmoment ausübt. Das hydraulische Getriebe zeigt also* eine viel größere Anpassungsfähigkeit, die insbesondere dann in Erscheinung tritt, wenn die Brennkraftmaschine kalt und das Öl dickflüssig geworden ist. Die Verwendung des hydraulischen Getriebes gemäß der Erfindung bietet Sicherheit gegen eine Überlastung der elektrischen Maschine bei Verwendung als Motor»

Die Erfindung ist durch die Zeichnungen in mehreren. iÄusiffirungsbeispielen dargestellt, und-zwar jeweils durch teilweise im Schnitt gehaltene "Seitenansichten des Getriebes und der elektrischen Maschine.

In allen Ausführungsformen _ ist ein mit der Brennkraftmaschine verbundenes, z. B. auf der Kurbelwelle angeordnetes Rad A mit Schraubenverzahnung in Eingriff mit einem ίο .entsprechend: verzahnten Rad S, das mit einer Welle C verschiebbar, aber undrehbar verbunden ist. Die Welle C liegt gleichachsig mit der Lichtanlaßmaschine D₁ mit- deren Läufer D¹ sie durch einenhydraulischenDreh-■ momentwandler der Reaktionsbauart verbunden ist. Dieses Getriebe weist drei Schaufelsätze E, G und H auf. Der Schaufelsatz B ist mit der "Welle C, und damit der Welle A₁ dauernd gekuppelt. In gleicher Weise ist.der .zweite Satz G durch das den ,Drehmomentwandler einschließende Gehäuse G¹' Mit dem Läufer I?¹ der Lichtanläßmäschine gekuppelt: Der dritte Schaufelsatz H kann sich in einer Richtung frei drehen;'"gegen Drehung in der anderen Richtung ist er durch eine einseitig sperrende Kupplung^-(Freilauf) Jt-gesperrt. Wenn bei der Anordnung nach -Fig. 1 die Maschine D zum. Anlassen eingeschaltet wird, so versetzt ihr Läufer, mit dem Gehäuse G} zunächst den' SchäuielSätz G in "Umdrehung. Dieser treibt die das Gehäuse G¹ zwischen den Schaufelsätzen füllende Flüssigkeit gegen den" SchaufelsatzH und sucht ihn mitzunehmen. ^! Dieser istjedoch in dieser Drehrichtülig durch die Vorrichtung K gesperrt und- wirkt als Reaktionsglied. Dagegen wird der-mit der Welle·C gekuppelte Schaufelsatz·E unter starkem: Schlupf langsam mitgenomimen, demnach auch die Bferirikraftaasehinenwelle.■- Der Teil G¹, D kommt rasch auf hohe-Umlauf zahl, und damit wächst die Mitnahniewirkung auf die WelleC und das RadA. '.'---

Springt die Brennkraftmaschine an, so treibt das auf ihrer Kurbelwelle angeordnete Rad A nunmehr das Rad B₁ und damit die WeIIeC und denSchäufelSätzE an, derseinerseits die Flüssigkeit gegen den SchäufelSätz; H treibt und ihn unter Überholung mitzunehmen, d.h. in einer Richtung zu treiben sticht, die der früheren Drehrichtung entgegengesetzt ist. In dieser¹ Richtung wirkt der Freilauf K nicht sperrend, der Sehaufelsatz H kättn also der Drehung des Schäufeisatzes £ folgen.

Im Gehäuse G¹ ist eine Fliehkraftkupplung aus einer mit der Welle C gekuppelten Hülse / ' vorgesehen, die unter Wirkung von Federn /³ stehende Schwünggewichte 7¹ aufweist, die Reibüngskörper/² gegen eineGehäuseflächeG² zu treiben suchen. Nimmtdie* Umlauf zähl der Welle C infolge Abspringens der Brennkraftmaschine zu, so kommt die Fliehkraftkupplung zur Wirkung und verbindet nun-• mehr den Sehaufelsatz G mit der Welle C, und damit mit dem Sehaufelsatz E, so daß die beiden Schaufelsätze G₁ E" zu einem Ganzen verbundensind und die Lichtanlaßmaschine mit einer Übersetzung 1 : r von der Welle C aus angetrieben wird, während dem der Sehaufelsatz H frei mitläuft.

Statt der Schaufelsätze G, E könnte dabei auch einer dieser Sätze mit dem Sehaufelsatz H gekuppelt werden, ohne daß sich in der Wirkung etwas Wesentliches ändert. Die Fliehkraftkupplung kann auch durch eine Freilaufeinrichtung ersetzt werden, die eine Drehung des Schaufelsatzes H gegen die Welle C in einem Sinne gestattet, sie aber im anderen Sinne ausschließt.

Treibt die elektrischeMaschine die Welle C₁ so sucht sich, wie ausgeführt, der Schaufelsatz H im entgegengesetzten Sinne zu drehen, wird aber an dieser Drehung durch die Einrichtuhgir gehindert. Treibt die Brennkraftmaschine die Welle C₁ so wird der Schaufel-Satz if im: gleichen Sinne mitgenommen und würde,, falls er daran nicht gehindert wäre, sich schneller- zu- drehen suchen als die Welle C₁ während auf die Welle der elektrischen Maschine eine Energie nicht übertragen werden' würde. Die Freilauf einrichtung zwischen 'Welle C iihd S chaufelsatz B- verhindert das und kuppelt die Schg.ufeisätze E und H. ·

Die Ausführung nach Fig. 2 gestattet es, eine stärkere Veränderung im Übersetzungsverhältnis bei zunehmender Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine zu erhalten. Es sind hier zwei Drehmomentwandler vorhanden. Der rechts dargestellte entspricht dem an Hand der Fig. 1 beschriebenen, während der linke gleiche Bauart aufweist, jedoch in solcher Anordnung, daß bei zunehmender Umlaufzähl die Fliehkraftkupplung entsprechend P- bis P gelöst wird. Hier ist das GehäuseG¹ mit der Brennkraftmaschine verbunden zu denken, während, die Welle den Antrieb auf die Maschine D weiterzuleben sucht. Wenn die inneren Flügel ruhen, wird das Gehäuse bestrebt sein, rascher zu laufen als die Welle. Bei geringen Geschwindigkeiten wird also das linke Gehäuse*mit der Welle gekuppelt sein, und beide Teile werden mit geringerer Geschwindigkeit umlaufen als der Läufer D* entsprechend dem-durch das rechte Getriebe übermittelten Antrieb. Bei hohen Geschwindigkeiten werden die Teile des rechten Getriebes fest mit der Welle verbunden, und das linke ergibt eine Übersetzung, die bewirkt, daß das GeMuse· schneller läuft als die Welle und damit auch schneller als die elektrische Maschine.

Wenn beispielsweise die Kurbelwelle mit einer Übersetzung- t : 1 mit dem linken Ge-

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häuse gekuppelt ist und jedes hydraulische Getriebe ein Übersetzungsverhältnis 3 : ι ergibt, dann- wird bei geringen Geschwindigkeiten die elektrischeMaschinedreimal so schnell wie die Brennkraftmaschine laufen, bei hohen Geschwindigkeiten dagegen die Brennkraftmaschine dreimal so schnell wie die elektrische Maschine.

Offenbar können nach Wunsch zwei oder mehrere genau gleiche Flüssigkeitsgetriebe hintereinandergeschaltet werden, so daß jedes von ihnen bei geringen Geschwindigkeiten eine Übersetzung ins Langsame ergibt, während bei hohen Geschwindigkeiten das Übersetzungsverhältnis 1 :1 ist. So kann man beispielsweise erreichen, daß die elektrische Maschine bei geringen Geschwindigkeiten neunmal so rasch läuft wie die Brennkraftmaschine, während sie bei hohen Geschwindigkeiten mit der gleichen Geschwindigkeit umläuft.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist der Drehmomentwandler angeordnet wie bei der Anordnung nach Fig. 1. Die Kupplung zwischen der Welle C und dem Gehäuse G¹ besteht hier in einer Reibungskupplung mit den Plattenpaaren C¹, G^s. Diese wird im Bei-^ spiel durch eine Gestängeanordnung L⁴, L⁵ gesteuert, die dadurch von der einen in die andere Lage verstellt wird, daß bei Übergang des Antriebs von der elektrischen Maschine D auf das Schraubenrad A sich das Schraubenrad B axial verschiebt. Mit der Stange L⁴ ist ein Steuerkolben R in einem Gehäuse R¹ verbunden, an -das eine Druckleitung R? und eine Ableitung R^s angeschlossen sind, während das Mittelrohr R* zu auf die Lamellen der Kupplung wirkenden Kolben 5" über einen Ringkanal S² und Leitungen S¹ führt. Wenn der Lenker L* sich infolge der Umkehr des Drehmomentes zwischen den Schraubenrädern nach links verschiebt, wird die Druckleitung R² an die Leitung i?⁴ angeschlossen und der Kolben 6¹ nach links verschoben, damit also die Kupplung eingerückt.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist an die Stelle der Fliehkraftkupplung der Pig. 1 eine hydraulische Kupplung mit in einer Flüssigkeit umlaufenden Flügelscheiben getreten, bei der selbsttätig die Flüssigkeit aus den Arbeitsräumen an den Flügeln bei geringen Geschwindigkeiten abgeführt wird, während sie bei erhöhten Geschwindigkeiten zurückkehrt. In der besonderen dargestellten Form enthält die Kupplung einen Satz von getriebenen Flügeln T, die durch eine Hülse T¹ mit dem Läufer der elektrischen Maschine und dem Gehäuse G¹ des Drehkraftwandlers verbunden sind. Ein Satz von Triebflügeln U ist mit der Welle C fest verbunden. Aus einem Stück mit den angetriebenen Flügeln T besteht ein Behälter V, der näher an der Wellenachse liegt-als die getriebenen Flügel, und von dem aus eine Anzahl, von- Röhren W mit Schöpfenden äusgehtj diein dem umschlossenen Raum zwischen treibenden und getriebenen Flügeln endigen. Wenn die getriebenen Schaufeln an Geschwindigkeit verlieren oder langsam umlaufen, schöpfen sie Flüssigkeit aus den Arbeitsräumen in der Nähe der Flügel und führen sie in den Behälter, wo sie normal verbleibt, wenn die Vorrichtung stillsteht. Wenn hier das eine oder andere Glied langsam läuft, so wird nur ein sehr kleines Drehmoment auf das Nachbarglied übertragen. Wächst 4iber die Geschwindigkeit der getriebenen Schaufein T₃ so· wird die Flüssigkeit durch Fliehkraft aus detti Behälter V nach außen in den Arbeitsraum, der Kupplung getrieben, und es wird ein sehr beträchtliches Drehmoment von einem Glied auf das andere übertragen.

Wenn also bei der Anordnung nach Fig. 4 elektrische und Brennkraftmaschine beide langsam laufen, so erfolgt der Antrieb durch den Drehkraftwandler und 'ergibt eine Geschwindigkeitsherabsetzung von dem Elektromotor auf die Brennkraftmaschine, wobei das Bestreben vorliegt, die inneren Flügel des Drehkraftwandlers in entgegengesetzter Richtung zu drehen. Wenn aber die Geschwindigkeit zunimmt, so wird die Flüssigkeit aus go demRaumF in den wirksamenTeil der Kupplung getrieben und sucht treibendes und getriebenes Glied des Drehkraftwandlers miteinander zu kuppeln und deren innere Flügel in der Vorwärtsrichtung mitzunehmen. Wenn also die Geschwindigkeit wächst, so wird der Drehkraftwandler unwirksam, und die Kupplung ergibt ein" Übersetzungsverhältnis annähernd 1:1 zwischen Welle C und Läufer der elektrischen Maschine.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Getriebe für Lichtanlaßmaschinen von Brennkraftmaschinen, das, während des Anlassens mit großer Übersetzung ins Langsame arbeitet, während es beim Übergang zum Dynamobetrieb, d. h. wenn die Brennkraftmaschine angesprungen ist und die elektrische Maschine anzutreiben sucht, selbsttätig auf ein Übersetzungsverhältnis ι :i umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein hydraulischer Drehmomentwandler der Reaktionsbauart ist, der drei Schaufelsätze (G₃ E₁ H) aufweist, von denen einer (G) mit der Lichtanlaßmaschine (D), der andere (E) mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, während der dritte (H) beim Anlassen als Reaktionsglied festgehalten wird und beim Dynamobetrieb mit den anderen . beiden Schaufelsätzen umläuft, wobei

   622§84

   ,zwei 'Schaufelsätze. miteinander verbunden werden. ''"' ^~ " '" ¹ 2. Getriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hydraulische Drehmomentwandler hintereinander an-■· geordnet sind, und daß deren Reaktionsglied (H) so angeordnet ist, daß beim

   ■ Stillstehen des einen Wandlers das des anderen umzulaufen vermag, und umgekehrt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen