DE671609C

DE671609C - Device for power transmission, in particular for vehicles

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Publication number: DE671609C
Application number: DEK136283D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-12-18
Filing date: 1934-12-18
Publication date: 1939-02-14

Description

Für die Zwecke der Kraftübertragung sind elektromechanische Getriebe bekannt, die aus einem dreigliedrigen Umlaufrädergetriebe und mindestens zwei elektrischen Maschinen bestehen. Von diesen Maschinen arbeitet die eine (Hilfsmaschine) nebst Antriebsmotor auf das erste Glied und die zweite elektrische Maschine (Regelmaschine) auf das zweite Glied, und zwar derart, daß das dritte Glied des Umlaufrädergetriebes entsprechend der Regelung der elektrischen Maschinen bei konstanter Drehzahl (Grunddrehzahl) des Antriebsmotors schneller oder langsamer als dieser läuft.For the purpose of power transmission, electromechanical transmissions are known from a three-part planetary gear and at least two electrical machines exist. Of these machines, one (auxiliary machine) works together with the drive motor on the first link and the second electrical machine (rule machine) on the second Link, in such a way that the third link of the epicyclic gear corresponding to the Control of the electrical machines at constant speed (basic speed) of the drive motor runs faster or slower than this.

Weiter sind Wechselgetriebe bekannt, bei denen das Uberschalten von der einen Stufe zur anderen ohne Unterbrechung des Drehmomentes erfolgt. Diese Getriebe sind j edoch verhältnismäßig teuer, so daß man bei ihrer Verwendung mit Rücksicht auf die Herstellungskosten eine geringe Stufenzahl anstrebt. Die geringe Stufenzahl ergibt jedoch eine un- - stetige Arbeitsweise. Weiterhin muß man in einem solchen Falle eine schlechte Maschinenausnutzung in Kauf nehmen, sofern es sich um Antriebe konstanter Leistung· handelt. Furthermore, change gears are known in which the shift from one stage on the other hand takes place without interruption of the torque. However, these transmissions are relatively expensive, so that when using them with consideration of the manufacturing costs aims at a low number of stages. The small number of stages, however, results in an inconsistent mode of operation. You also have to be in in such a case, a poor machine utilization should be accepted, provided that it is are drives with constant power.

Zur Behebung dieser Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Wechselgetriebe mit elektromechanischen! Getriebe hintereinanderzuschalten, und zwar derart, daß das Wechselgetriebe entweder hinter das dritte Glied des zum elektromechanischen Getriebe gehörigen Umlaufrädergetriebes oder zwischen Antriebsmotor nebst der einen elektrisehen Maschine und erstem Glied geschaltet ist. In besonderen Fällen kann sowohl vor dem ersten Glied als auch hinter dem dritten Glied des Umlaufrädergetriebes ein Wechselgetriebe angeordnet sein.In order to remedy these disadvantages, the invention proposes a change gearbox with electromechanical! Shift gears in series, in such a way that the Change gear either behind the third link of the electromechanical gear Corresponding planetary gear or between the drive motor in addition to the one electric view Machine and first link is switched. In special cases both before the first link and behind the third link of the epicyclic gear a change gear be arranged.

Durch eine solche Hintereinanderschaltung von elektromechanischen! Getriebe und Wechselgetriebe erhält man bei entsprechender Drehzahlregelung der Regelmaschine und Schaltung des Wechselgetriebes eine Kraftübertragungseinrichtung mit stetigem Drehmomentverlauf über einen beliebig großen Regelbereich, wobei die elektrische Hilfsund Regelmaschine klein wird. Ein solcher stetiger Verlauf des Drehmomentes ist bei einer bekannten, aus der Vereinigung eines Zahnradwechselgetriebes mit einem hydraulischen Momentwandler bestehenden Kraftübertragung nicht zu erreichen. Will man nämlich bei einer derartigen Kraftübertragung eine Stufe des mechanischen Wechselgetriebes schalten, so muß man vorher den Kraftfluß vom Antriebsmotor aus unterbrechen, indem man beispielsweise den vorgeschalteten hydraulischen Kreislauf entleert oder die Brennstoffzufuhr unterbricht. Hieraus ergibt sich aber eine Stufe in der Momentenlinie, welche durch die Erfindung gerade vermieden werden soll.Such a series connection of electromechanical! Gearbox and change gearbox a power transmission device is obtained with appropriate speed control of the regulating machine and switching of the change gear with constant torque curve over any large control range, with the electrical auxiliary and Rule engine becomes small. Such a steady course of the torque is known from the combination of a Gear change transmission with a hydraulic torque converter existing power transmission unavailable. If you want a stage of the mechanical change gear with such a power transmission switch, you must first interrupt the power flow from the drive motor by, for example, the upstream hydraulic circuit emptied or the fuel supply interrupted. But this results in a step in the line of moments, which is just to be avoided by the invention.

vonfrom

Zum Nachweis dieser Vorzüge sei auf Abb. ι der Zeichnung verwiesen.To demonstrate these advantages, reference is made to Fig. Ι of the drawing.

Das Wechselgetriebe erhält z.B. zwei Stufen ι : 2 und 1 : \li und liegt hinter dem dritten Glied des zum elektromechanischen Getriebe gehörigen Umlaufrädergetriebes. Das elektromechanische Getriebe soll dabei zwischen ι : 1 und 1 : \f% stetig regelbar sein, um bei konstanter Leistung einen stetigen Regelbereich von 1 :4 zu erhalten. Die elektrischen Maschinen sind für eine LeistungThe change gear has, for example, two stages ι: 2 and 1: \ li and lies behind the third link of the epicyclic gearing belonging to the electromechanical gear. The electromechanical transmission should be continuously adjustable between ι: 1 and 1: \ f% in order to obtain a constant control range of 1: 4 with constant power. The electrical machines are for a performance

a' f¹ —,7=) = rund 15% der Antriebs-a 'f ¹ -, 7 =) = around 15% of the drive

motorleistung auszulegen.to interpret engine power.

Abb. ι zeigt die Kennlinien dieses Getriebes, das in erster Linie für Fahrzeuge gedacht ist; ν ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, Md ist die Drehmomentlinie (Zugkraftlinie), η ist die Drehzahl des Antriebsmotors und der Hilfsmaschine, n_r die Drehzahl der Regelmaschine. Bei 85 °/o Fahrzeuggeschwindigkeit ist die Drehzahl der Regelmaschine Null. Außerdem sind die Stufen des Wechselgetriebes kurzgeschlossen, d. h. das Wechsel- «5 getriebe arbeitet mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1. In dem Bereich von 85 bis 100 °/₀ der Fahrzeuggeschwindigkeit arbeitet die Regelmaschine auf Geschwindigkeitssteigerung, von 85 bis 70 °/₀ auf Geschwindigkeitsminderung bzw. Drehmomentsteigerung. Nach Einschaltung der Wechselgetriebestufe ι: |/2 erhält man den Regelbereich 50 bis 70 °/o- Wirkt nur die Stufe τ : 2, so arbeitet man im Regelbereich 35 bis 5° %■ Sind beide Getriebestufen 1 : 2 und ι : yi~ eingeschaltet, so hat man den Regel- - bereich von 25 bis 35 °/o. Unterhalb von 25 °/o wird der Antriebsmotor in seiner Drehzahl herunter geregelt, wobei die Drehzahlen von Hilfs- und Regelmaschine sich verhältnismäßig ändern. Beträgt die niedrigste Hauptmotordrehzahl 40 °/o ihrer Vollauf drehzahl, so muß das Anfahren von ο bis 10 °/₀ bei schlüpfender Reibungskupplung vor sich gehen, falls die Schaltung der elektrischen Maschinen nicht auf reinen Leonardbetrieb umgestellt wird.Fig. Ι shows the characteristics of this transmission, which is primarily intended for vehicles; ν is the vehicle speed, Md is the torque line (traction line), η is the speed of the drive motor and the auxiliary machine, n _{r is} the speed of the regulating machine. At 85% vehicle speed, the speed of the regulating machine is zero. In addition, the stages of the gearbox are short-circuited, ie the gearbox works with a gear ratio of 1: 1. In the range from 85 to 100 ° / _{0 of} the vehicle speed, the control machine works to increase the speed, from 85 to 70 ° / ₀ to reduce the speed or increase the torque. After switching on the speed change gear stage ι: | / 2 you get the control range 50 to 70 ° / o- If only the level τ: 2 works, you work in the control range 35 to 5 °% ■ If both gear stages are 1: 2 and ι: yi ~ switched on, then one has the control range of 25 to 35 ° / o. The speed of the drive motor is regulated down below 25%, with the speeds of the auxiliary and regulating machines changing proportionally. If the lowest main engine speed is 40% of its full speed, the start-up must be from ο to 10 ° / ₀ with the friction clutch slipping, if the circuit of the electrical machines is not switched to pure Leonard operation.

Aus dem Verlauf der Drehzahllinien ist zu ersehen, daß bei konstanter Hauptmotordrehzahl sich die Regelmaschinendrehzahl sägeförmig ändert. Die Drehmoment- oder Zugkrafthyperbel verläuft ideal. Die elektrisch zu leistende Arbeit ist außerordentlich gering, so daß auch die elektrischen Verluste klein sind. Bei Anfahrgetrieben ist für die Größenbemessung der elektrischen Maschinen die prozentuale Einschaltdauer zu berücksichtigen. Getriebe, die nicht häufig anfahren, können während des Laufes ihre Energie rein mechanisch übertragen. Da das elektromechanische Getriebe ohne nennenswerten Aufwand zwei bzw. drei mechanisch wirkende Getriebestufen besitzen kann, von denen die eine als Zwischenstufe dient, stehen im Beispiel nach Abb. 1 acht bzw. neun mechanische Stufen zur Verfügung, die in Abb. 1 durch kleine Kreise auf der Drehmomentlinie gekennzeichnet sind.From the course of the speed lines it can be seen that at a constant main engine speed the regulating machine speed changes in a saw-like manner. The torque or traction hyperbola runs ideally. The electrical work to be done is extremely small, so that the electrical losses are also small. In the case of starting gears, the percentage duty cycle must be taken into account when dimensioning the size of the electrical machines. Gearboxes that do not start often can use their energy while the vehicle is running mechanically transmitted. Since the electromechanical Gearbox with two or three mechanically acting gear stages without significant effort can have, one of which serves as an intermediate stage, are in the example according to Fig. 1 eight or nine mechanical stages are available, which in Fig. 1 through small circles are marked on the torque line.

Abb. 2 zeigt den Aufbau eines Getriebes, das aus einem Wechselgetriebe A und einem diesem vorgeschalteten elektromechanischen Getriebe B besteht. C ist der Antriebsmotor. Das Wechselgetriebe Λ ist aus zwei Umlauf rädergetrieben 1 und 2 zusammengestellt, während das elektromechanische Getriebe B aus dem Umlaufrädergetriebe 3 und der Hilfsmaschine 4 und der Regelmaschine 5 besteht. Die Schaltkupplungen 6 bis 11 der Umlaufrädergetriebe i, 2 und 3 sind als Reibungskupplungen, z. B. Lamellenkupplungen, ausgebildet. Die Kupplungen verbinden den Käfig bzw. das Hohlrad entweder mit dem feststehenden Gehäuse, wobei die Getriebestufe wirksam ist, oder mit einer Sonnenradwelle, wobei die Getriebestufe kurzgeschlossen ist. Während die Schaltkupplungen 10 und 11 des elektromechanischen Getriebes B eine Ausschaltstellung besitzen, in der keine Kupplung eingeschaltet ist, weisen die übrigen Kupplungspaare 6 bis 9 als reine Wechselkupplungen diese Stellung nicht auf.Fig. 2 shows the structure of a transmission, which consists of a change gear A and an electromechanical gear B upstream of this. C is the drive motor. The change gear Λ is composed of two epicyclic gears 1 and 2, while the electromechanical transmission B consists of the epicyclic gear 3 and the auxiliary machine 4 and the control machine 5. The clutches 6 to 11 of the epicyclic gears i, 2 and 3 are designed as friction clutches, e.g. B. multi-disc clutches formed. The clutches connect the cage or the ring gear either to the stationary housing, the gear stage being effective, or to a sun gear shaft, the gear stage being short-circuited. While the clutches 10 and 11 of the electromechanical transmission B have a disengaged position in which no clutch is engaged, the remaining clutch pairs 6 to 9, as pure changeover clutches, do not have this position.

Das elektromechanische Getriebe B kann mit dem Hauptmotor C durch eine Reibungskupplung 12 verbunden werden. 13 ist die Bremse für das erste Sonnenrad des Umlaufrädergetriebes 3. Die Hilfsmaschine 4 steht mit dem Hauptmotor C über ein Zahnradgetriebe 14 und die Regelmaschine 5 über ein Getriebe z. B. mittels einer Übertragungskette 15 mit dem Käfig des LTmlaufräder- getriebes 3 in dauernder mechanischer Verbindung. Durch die Kupplung 16 können Hilfsmaschine 4 und Regelmaschine 5 miteinander mechanisch verbunden werden. 17 ist das Wendegetriebe des Fahrzeuges.The electromechanical transmission B can be connected to the main motor C through a friction clutch 12. 13 is the brake for the first sun gear of the planetary gear transmission 3. The auxiliary machine 4 is connected to the main motor C via a gear transmission 14 and the regulating machine 5 via a transmission z. B. by means of a transmission chain 15 with the cage of the LTmlaufräder- transmission 3 in permanent mechanical connection. The auxiliary machine 4 and control machine 5 can be mechanically connected to one another by means of the coupling 16. 17 is the reversing gear of the vehicle.

Die Arbeitsweise des Getriebes ist die folgende :The mode of operation of the gearbox is as follows:

Bei stillstehendem Fahrzeug läuft der Hauptmotor mit Leerlaufdrehzahl, die etwa 40 °/o der normalen Betriebsdrehzahl beträgt. Die Kupplungen 12, 16, 10, 11, 6 und 9 sind ausgeschaltet. Die Bremse 13 ist gelüftet. Die Kupplungen 7 und 8 sind eingeschaltet. Außerdem sind die elektrischen Maschinen 4 und s elektrisch verbunden, wobei bei voller Erregung der Maschine 4 die Regelmaschine 5 im Sinne einer Drehzahlverminderung auf das Umlaufrädergetriebes einwirkt.When the vehicle is stationary, the main engine runs at idle speed, which is approximately 40 ° / o of normal operating speed. The clutches 12, 16, 10, 11, 6 and 9 are switched off. The brake 13 is released. The clutches 7 and 8 are switched on. In addition, the electrical machines 4 and s are electrically connected, with at full Excitation of the machine 4 the rule machine 5 in the sense of a speed reduction on the Epicyclic gear acts.

Soll jetzt angefahren werden, so ist die Kupplung 12 einzuschalten. Die Kupplung schlüpft unter Ausübung eines Drehmomentes so lange, bis das Sonnenrad des Umlaufräder-If you want to start now, the clutch 12 is to be switched on. The coupling slips while exerting a torque until the sun gear of the epicyclic gears

getriebes 3 die gleiche Drehzahl aufweist wie der Hauptmotor C. Anschließend wird die Drehzahl des Hauptmotors C beispielsweise durch Einwirkung auf den Drehzahlregler bis zur Vollaufdrehzahl gesteigert. Jetzt wird die Erregung der Hilfsmasohine 4 geschwächt und über Null hinaus nach der anderen Richtung verstärkt, so daß die Regelmaschine 5 allmählich langsamer läuft und dann ihre Drehrichtung umkehrt. Hat die Regelmaschine 5 ihre höchste Drehzahl erreicht, so wird die Kupplung 8 ausgeschaltet und 9 eingeschaltet.Transmission 3 has the same speed as the main motor C. The speed of the main motor C is then increased, for example by acting on the speed controller, up to full speed. Now the excitation of the auxiliary machine 4 is weakened and amplified beyond zero in the other direction, so that the control machine 5 gradually runs slower and then reverses its direction of rotation. When the regulating machine 5 has reached its highest speed, the clutch 8 is switched off and 9 switched on.

Während dieser Umschaltung wird die *5 Regelmaschine 5 schnell umgekehrt, so daß der Hauptmotor C seine Drehzahl beibehält. Nach erneuter Hinaufregelung des elektromechanischen Getriebes B werden die Kupplungen 9, 7 aus- und 8, 6 eingeschaltet. Ist auch dieser Regelbereich durchlaufen, so wird die Kupplung 8 aus- und 9 eingeschaltet. Bei jeder Kupplungsschaltung gibt die Regelmaschine 5 den erforderlichen Ausgleich.During this changeover, the rule engine 5 is quickly reversed so that the main motor C maintains its speed. After the electromechanical transmission B has been regulated up again, the clutches 9, 7 are switched off and 8, 6 are switched on. If this control range has also been passed through, the clutch 8 is switched off and 9 switched on. The control machine 5 provides the necessary compensation for each clutch shift.

Mit Hilfe der Kupplung 10 kann das Umlaufrädergetriebe 3 kurzgeschlossen werden. Bei Einschaltung der Kupplung 11 wirkt das Umlaufrädergetriebe als reine mechanische Übersetzungsstufe, wobei die Regelmaschine 5 elektrisch abgeschaltet ist. Arbeitet die Regelmaschine 5 mit höchster Drehzahl im Sinne einer Drehzahlverminderung des Umlaufrädergetriebes 3, so- kann die Kupplung 16, die auch eine Klauenkupplung sein kann, eingeschaltet werden, da dann die Maschinen 4 und 5 in Drehzahl und Drehrichtung übereinstimmen. With the help of the clutch 10, the planetary gear 3 are short-circuited. This works when the clutch 11 is switched on Epicyclic gears as a purely mechanical transmission stage, with the rule machine 5 is switched off electrically. The rule machine 5 works at the highest speed in the sense a speed reduction of the epicyclic gear 3, then the clutch 16, which can also be a claw clutch, are switched on, since the machines 4 and 5 match in speed and direction of rotation.

Bei Rangierfahrten mit geringer Fahrgeschwindigkeit kann nach Betätigung der Bremse 13 und Ausschaltung der Kupplung 12 unter Ausnutzung der reinen elektrischen Übertragung von 4 nach 5 das Fahrzeug in beiden Richtungen angetrieben werden.When maneuvering at low speed, the Brake 13 and disconnection of the clutch 12 using the pure electrical Transferring from 4 to 5 the vehicle can be driven in both directions.

Nicht in allen Fällen ist es erforderlich, daß die Regelung bei konstanter Leistung erfolgen muß. Ist beispielsweise das Drehmoment konstant, so ist es, wie Abb. 3 zeigt, zweckmäßiger das Wechselgetriebe vor das erste Glied des zum elektromechanischen Getriebe gehörigen Umlaufrädergetriebes zu legen. Beträgt die Grundzahl η des Hauptantriebsmotors 80 % der Höchstdrehzahl des Getriebes, so ist die maximale Leistung der Regelmaschine 20 °/o des Hauptmotors, und der Regelbereich des elektromechanischen Getriebes erstreckt sich bei vorgenannter Grunddrehzahl (M₁ = 80 °/o) von 60 — 100 °/o-It is not necessary in all cases for the control to take place at constant power. If, for example, the torque is constant, then, as Fig. 3 shows, it is more expedient to place the change gearbox in front of the first link of the epicyclic gearbox belonging to the electromechanical gearbox. If the basic number η of the main drive motor is 80% of the maximum speed of the gearbox, the maximum power of the regulating machine is 20 ° / o of the main motor, and the control range of the electromechanical gearbox extends _{from 60 - with the aforementioned basic speed (M 1} = 80 ° / o) 100 ° / o-

Wird vor das erste Glied eine Getriebestufe ι : 2 hinzugeschaltet, so läuft das erste Glied bei unveränderter Hauptmotordrehzahl mit M₁ = 40 % der Höchstdrehzahl. Da die Drehzahlen der Regelmaschinen absolut die gleichen geblieben sind, erstreckt sich der Regelbereich bei vorgeschalteter Getriebestufe von 20 — 60 °/o- Ist die Drehzahl des ersten Gliedes M₁ = o, so ist der zugehörige Regelbereich — 20 °/o über ο bis 4- 20 °/₀. Für den Fall, daß der Hauptmotor umkehrbar ist, gewinnt man bei Anwendung des elektromechanischen Getriebes mit einer vorgeschalteten Wechselstufe und 20 °/₀ Leistung der Regelmaschinen einen stetigen Regelbereich von +100 °/o über 0 bis — 100 °/o-If a gear stage ι: 2 is switched on before the first element, the first element runs with unchanged main engine _{speed with M 1} = 40% of the maximum speed. Since the rotational speeds of the rule engine absolutely have remained the same, the control range extends at an upstream gear stage 20 - 60 ° / o If the speed of the first member M ₁ = o, then the associated control range - 20 ° / o over ο to 4- 20 ° / ₀ . In the event that the main motor is reversible, the use of the electromechanical gearbox with an upstream changeover stage and 20 ° / ₀ power of the regulating machines gives a constant control range of +100 ° / o over 0 to - 100 ° / o-

Gegenüber einem normalen Leonardsatz erhält man auf diese Weise nicht nur kleinere Maschinen und besseren Wirkungsgrad, sondern auch einen größeren Regelbereich, der sich mit Rücksicht auf den Kommutator besser an ο anschmiegt. Ist beispielsweise eine elektrische Regelung von 1 : 20 zulässig, so beträgt bei dem normalen Leonardsatz die niedrigste Drehzahl 5 °/₀ gegenüber 1 % beim elektromechanischen Getriebe. Soll auf Stufe ο die Regelmaschine nicht abgeschaltet werden, so muß man die mit konstanter Drehzahl laufende Hilfsmaschine fortwährend umerregen, um so die Antriebswelle kaum wahrnehmbar hin und her pendeln zu lassen.Compared to a normal Leonard theorem, this not only results in smaller machines and better efficiency, but also a larger control range which, with regard to the commutator, adapts better to ο. If, for example, an electrical control of 1:20 is permissible, the lowest speed for the normal Leonard rate is 5 ° / ₀ compared to 1% for the electromechanical transmission. If the regulating machine is not to be switched off at level ο, the auxiliary machine, which is running at constant speed, must be continually re-energized in order to make the drive shaft swing back and forth in a barely perceptible manner.

Abb. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein derartiges Getriebe.Fig. 4 shows an embodiment of such a transmission.

Mit A ist wiederum das Wechselgetriebe, mit B das elektromechanische Getriebe und mit C der Antriebsmotor bezeichnet. 4 und 5 sind die beiden elektrischen Maschinen, 14 und 15 die zugehörigen Verbindungsgetriebe. 3 ist das Umlaufrädergetriebe des elektromechanischen Getriebes. Die Kupplung 7 macht das Wechselgetriebe A wirksam, und die Kupplung 6 schließt das Wechselgetriebe kurz. 12 ist die Hauptkupplung, die die mechanische Verbindung des Hauptmotors C mit dem Getriebe^ und B herstellt. 13 ist eine Bremse, welche über das Wechselgetriebe A das erste Sonnenrad des Umlaufrädergetriebes festhält. 18 ist ein Regler mit Schaltvorrichtung zur gemeinsamen Betätigung von 6, 7, 12 und 13. A is again the change gear, B is the electromechanical gear and C is the drive motor. 4 and 5 are the two electrical machines, 14 and 15 the associated connecting gears. 3 is the planetary gear of the electromechanical transmission. The clutch 7 makes the change gear A effective, and the clutch 6 short-circuits the change gear. 12 is the main clutch that makes the mechanical connection of the main motor C with the gearbox ^ and B. 13 is a brake which holds the first sun gear of the epicyclic gear via the change gear A. 18 is a controller with switching device for joint actuation of 6, 7, 12 and 13.

Bei stillstehendem Fahrzeug ist die Kupplung 7 ein- und die Kupplung 12 ausgeschal- no tet. Die Bremse 13 ist wirksam. Nach Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Hilfsmaschine 4 und der Regelmaschine 5 kann durch entsprechende Erregung von 4 der Käfig des Umlaufrädergetriebes 3 mit beliebiger Drehzahl nach beiden Richtungen laufen, so daß beispielsweise nach Abb. 3 ein Regelbereich von — 20 °/o bis 20 °/o der Höchstdrehzahl vorhanden ist. Zur Erreichung einer höheren Fahrgeschwindigkeit wird die Kupplung 12 eingeschaltet ttnd die Bremse 13 gelüftet. DerWhen the vehicle is stationary, the clutch 7 is engaged and the clutch 12 is disengaged tet. The brake 13 is effective. After making the electrical connection between the auxiliary machine 4 and the control machine 5 can, by appropriate excitation of 4, the cage of the epicyclic gear 3 run at any speed in both directions, so that for example after Fig. 3 a control range of - 20 ° / o to 20 ° / o of the maximum speed is available. In order to achieve a higher driving speed, the clutch 12 is switched on ttnd the brake 13 is released. Of the

Hauptkraftfluß geht dann über die Kupplungen 12 und 7 und das Wechselgetriebe A zum Umlaufrädergetriebe 3 des elektromechanischen Getriebes B. Mit Hilfe der elektrischen Maschinen 4 und 5 erfolgt, wie bereits bei Erläuterung der Abb. 2 näher ausgeführt, die Regelung innerhalb dieses Regelbereiches. Nach Einschalten der Kupplung 6 und Ausschalten der Kupplung 7 ist der Regelbereich für die höchsten Fahrgeschwindigkeiten vorhanden. The main power flow then goes via the clutches 12 and 7 and the change gear A to the epicyclic gear 3 of the electromechanical gear B. With the help of the electrical machines 4 and 5, the control takes place within this control range, as already explained in the explanation of Fig. 2. After switching on the clutch 6 and switching off the clutch 7, the control range for the highest driving speeds is available.

Wie schon oben betont ist, kann es in manchen Fällen erwünscht sein, außer dem vorgeschalteten Wechselgetriebe noch ein nachgeschaltetes Wechselgetriebe vorzusehen, das mit dem dritten Glied des Umlauf rädergetriebes des elektromechanischen Getriebes verbunden ist. Während das vorgeschaltete Wechselgetriebe in erster Linie zur Drehzahlregelung dient, ist das nachgeschaltete Wechselgetriebe dann am Platze, wenn mit der Drehzahlherabsetzung gleichzeitig eine Drehmomentsteigerung gewünscht wird.As already emphasized above, it may be desirable in some cases, apart from the preceding one Change gear still to provide a downstream change gear, which is geared with the third link of the epicyclic gear of the electromechanical transmission is connected. While the upstream Change gear is primarily used for speed control, is the downstream Change gears in place when the speed reduction is accompanied by a Torque increase is desired.

Abb. 5 zeigt ein nachgeschaltetes Wechselns getriebe, bei welchem die Umschaltung auf höheres Drehmoment selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung erfolgt. A₁ ist das als Umlaufrädergetriebe ausgebildete Wechselgetriebe. 19 ist der Käfig dieses Umlaufrädergetriebes, der mit der Steuerscheibe 20 fest verbunden ist. Diese Steuerscheibe 20 ist beiderseitig mit kegelförmigen Einsenkungen nach Art von Schrägnuten versehen, in welchen Kugeln 21 liegen.Fig. 5 shows a downstream change gear in which the switch to higher torque takes place automatically depending on the load. A ₁ is the change gear designed as an epicyclic gear. 19 is the cage of this epicyclic gear, which is firmly connected to the control disk 20. This control disk 20 is provided on both sides with conical depressions in the manner of inclined grooves, in which balls 21 lie.

Die Gegensteuerscheiben 22 tragen an ihrem : Umfange konische. Reibflächen, die mit feststehenden Bremsringen 23 in eine reibungsschlüssige Verbindung gebracht werden können. Die Federn 24 sorgen dafür, daß die Gegensteuerscheiben 22 gegen die Kugeln 21 und damit gegen die Steuerscheibe 20 gedrückt werden. Außerdem sind Federn 25 vorgesehen, die den Kupplungsring 26 gegen die Kupplungsscheibe 27 der Abtriebswelle 28 drücken. Die Bremsringe 23 werden durch Bolzen 29 an der Drehung verhindert, die nur eine begrenzte axiale Bewegung der Bremsringe 23 entgegen der Federkraft 30 zulassen. Bei niedrigem Drehmoment ist die Kupplung 26, 27 eingeschaltet und die Bremse 22, 23 gelüftet. Übersteigt das Drehmoment einen bestimmten Wert, so übt die Steuereinrichtung 20, 21 unter Überwindung der Federspannung 24, 25 eine Spreizwirkung aus. Die Bremsringe 22 werden nach rechts verschoben. Gleichzeitig wird der Kupplungsring 26 nach links verschoben. Auf diese Weise wird ohne Leerstellung die Bremse ein- und die Kupplung ausgeschaltet, so daß das vorher kurzgeschlossene Wechselgetriebe A_x zur Drehmomentsteigerung wirksam wird.The counter control disks 22 wear on their: circumference conical. Friction surfaces which can be brought into a frictional connection with stationary brake rings 23. The springs 24 ensure that the counter control disks 22 are pressed against the balls 21 and thus against the control disk 20. In addition, springs 25 are provided which press the coupling ring 26 against the coupling disk 27 of the output shaft 28. The brake rings 23 are prevented from rotating by bolts 29, which only allow a limited axial movement of the brake rings 23 against the spring force 30. When the torque is low, the clutch 26, 27 is switched on and the brake 22, 23 is released. If the torque exceeds a certain value, the control device 20, 21 exerts a spreading effect by overcoming the spring tension 24, 25. The brake rings 22 are shifted to the right. At the same time, the coupling ring 26 is shifted to the left. In this way, the brake is switched on and the clutch switched off without a neutral position, so that the previously short-circuited change gearbox A _{x is} effective for increasing the torque.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgte das Schalten von einer Wechselgetriebestufe zur anderen bei gleichzeitiger Umkehrung der elektrischen Regelmaschine. Die Schaltkupplungen des Wechselgetriebes müssen hierbei Reibungskupplungen sein, damit während des Umschaltvorganges, der weniger als eine Sekunde dauert, keine Momentunterbrechung stattfindet. Die Momentschwankungen, die auftreten, werden durch eine Drehmomentkupplung oder ein anderes elastisches Glied klein gehalten.In the exemplary embodiments described so far, the switching was carried out by one Change gear stage to the other with simultaneous reversal of the electrical rule machine. The clutches of the gearbox must be friction clutches so that during the switching process, which lasts less than a second, there is no momentary interruption. The momentary fluctuations that occur are kept small by a torque coupling or other elastic member.

Bei großen Antrieben kann es zweckdienlicher sein, an Stelle der Reibungskupplungen Verzahnungskupplungen zu verwenden. Für die Betätigung der Verzahnungskupplungen sind nämlich nur kleine Schaltkräfte erforderlich, und zwar insbesondere dann, wenn sie in unbelastetem Zustande geschaltet werden. Auch sind die Verzahnungskupplungen kleiner, billiger und zuverlässiger. Soll auch bei Verzahnungskupplungen eine kurzzeitige Momentunterbrechung nicht stattfinden, so muß das Wechselgetriebe nicht nur über das elektromechanische Getriebe, sondern außerdem über einen zweiten Energiestrang gespeist werden können, der, von dem Hauptmotor kommend, das elektromechanische Getriebe umgeht. Diese L^Tmgehungswelle übernimmt die Arbeit, wenn die Regelmaschine des elektromechanischen Getriebes bei Umschaltung des Wechselgetriebes umkehrt.In the case of large drives, it may be more useful to use toothed clutches instead of friction clutches. Only small shifting forces are required to actuate the toothed clutches, in particular when they are shifted in an unloaded state. The gear couplings are also smaller, cheaper and more reliable. If a brief torque interruption is not to take place with toothed clutches either, the change gearbox must be able to be fed not only via the electromechanical gearbox, but also via a second energy line which, coming from the main motor, bypasses the electromechanical gearbox. This L ^T mgehungswelle takes over the work when the control machine of the electromechanical gear reverses when changing the gearbox.

Abb. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Getriebes.Fig. 6 shows an embodiment of such a transmission.

Die gleichen Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Hinzugekommen sind die Kupplungen 31 und 32, welche die Räder des Wechselgetriebes A mit einer Hilfswelle 33 verbinden, die über das Hilfsgetriebe 34 und das Getriebe 14 mit dem Hauptmotor C in dauernder Verbindung steht. Will man beispielsweise von dem ersten Regelbereich auf den zweiten umschalten, so besteht folgende Ausgangsschaltung:The same parts are again provided with the same reference numerals. The clutches 31 and 32, which connect the wheels of the gearbox A to an auxiliary shaft 33, which is in permanent connection with the main motor C via the auxiliary gear 34 and the gear 14, have been added. For example, if you want to switch from the first control range to the second, there is the following output circuit:

Vom Motor C über Kupplung 12, Umlaufrädergetriebe 3, Kupplung 7 und über sämtliche Räder des Wechselgetriebes A zum Wendegetriebe 17. Arbeitet die Regelmaschine 5 auf erhöhte Drehzahl des elektromechanischen Getriebes B, so ist die Über- / Setzung des elektromechanischen Getriebes X₁ : i. Ist das Gesamtübersetzungsverhältnis der Hilfsgetriebe 14 und 34 ebenfalls 1 : 1, so läuft die Hüfswelle 33 mit der gleichen Drehzahl wie die Verbindungswelle des Umlaufrädergetriebes 3 zum Wechselgetriebe A. Ferner ist auch das Übersetzungsverhältnis der ersten Räder jeder Wechselgetriebestufe 1:1, so daS die beiden Kupplungshälften der Kupplung 31 bei diesem Betriebszustand synchron laufen und damit ohne Stoß einge-From the motor C via coupling 12, planetary gear 3, clutch 7, and on all wheels of the change gear A to the reversing gear 17. Does the rules engine 5 to increased rotational speed of the electro-mechanical transmission B, the over / reduction is of the electro-mechanical transmission X _1: i. If the overall gear ratio of the auxiliary gears 14 and 34 is also 1: 1, the hip shaft 33 runs at the same speed as the connecting shaft of the epicyclic gear 3 to the change gear A. Furthermore, the gear ratio of the first gears of each change gear stage is 1: 1, so that the two The coupling halves of the coupling 31 run synchronously in this operating state and thus engage without impact.

schaltet werden können. Hört die Momentwirkung des elektromechanischen Getriebes 3 auf, so kann die Kupplung 7 unbelastet ausgeschaltet und die Regelmaschine 5 umgekehrt werden. Aldann wird Kupplung 6 ein- und Kupplung 31 ausgeschaltet, so daß der neue Regelbereich verfügbar ist.can be switched. Heard the moment effect of the electromechanical gear 3 on, the clutch 7 can be switched off unloaded and the regulating machine 5 vice versa will. Aldann clutch 6 is turned on and clutch 31 is turned off, so that the new control range is available.

Beim Übergang der anderen Regelstufen ist der Schaltvorgang sinngemäß der gleiche.When changing over to the other control levels, the switching process is analogously the same.

Abb. 7 zeigt ein Wechselgetriebe mit Klauenschaltkupplungeii, das bei zwei Getriebestufen zwei Regelbereiche ergibt und in Verbindung mit dem elektromechanischen Getriebe nach Abb. 6 eine Aneinanderreihung der Regelbereiche ermöglicht, wie eine solche in Abb. 1 dargestellt ist. Dieses Getriebe ist nicht nur gut ausgenutzt, sondern auch besonders \Orteilhaft aufgebaut. Die schaltbaren Teile der Klauenkupplungen sitzen jeweilsFig. 7 shows a change gearbox with a dog clutch, which works with two gear stages results in two control ranges and, in connection with the electromechanical transmission according to Fig. 6, a sequence which enables control ranges, as shown in Fig. 1. This gear is not only well used, but also particularly well built up. The switchable ones Parts of the claw clutches are each seated

ao am Ende eines Wellenteiles. Im unteren Hauptstrang 35^-37-^-36 ist jedes Rad mit Kupplungshälften beiderseitig gelagert. Die Kupplungen sind so ausgelegt, daß sowohl das unbelastete Zurückfassen des elektromechanischen Getriebes als auch eine geringe Drehzahlsteigerung der jeweilig nicht an der Arbeitsübertragung beteiligten Räder gewährleistet ist.ao at the end of a shaft part. At the bottom Main strand 35 ^ -37 - ^ - 36 is each wheel with Coupling halves supported on both sides. The couplings are designed so that both the unloaded backbone of the electromechanical gearbox as well as a small one Increase in speed of the respective wheels not involved in the transfer of work guaranteed is.

Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, daß das große Übersetzungsrad der ersten Stufe mit dem ersten Übertragungsrad der zweiten Stufe durch eine Wechselkupplung 8 verbunden ist, welche in ihrer anderen Stellung die zweite Stufe kurzschließt. 35 ist die Welle, die vom elektromechanischen Getriebe kommt. 33 ist die Umgehungswelle, die mit dem Antriebsmotor in dauernder Verbindung steht (s. Abb. 6). 36 ist die Abtriebswelle, während 37 eine Zwischenwelle des Getriebes bezeichnet. This result is achieved by the fact that the large gear wheel of the first stage connected to the first transmission wheel of the second stage by an interchangeable coupling 8 which in its other position short-circuits the second stage. 35 is the wave that comes from the electromechanical transmission. 33 is the bypass shaft that connects to the drive motor is in constant communication (see Fig. 6). 36 is the output shaft while 37 denotes an intermediate shaft of the transmission.

Die Aufwärtsschaltung geht wie folgt vor sich:The upshift works as follows:

i. Regelbereich: 35, 7, 8, 36 -i-33, 3*> 8, 36. 2. Regelbereich: 35, 6, 8, 36 4-33, 32, 36.i. Control range: 35, 7, 8, 36 -i-33, 3 *> 8, 36.2nd control range: 35, 6, 8, 36 4-33, 32, 36.

3. Regelbereich: 35, 7, 9, 36^33, 31, 9, 36.3. Control range: 35, 7, 9, 36 ^ 33, 31, 9, 36.

4. Regelbereich: 35, 6, 9, 36.4. Control range: 35, 6, 9, 36.

Das Wechselgetriebe ist durchgeschaltet, sämtliche Räder sind unwirksam. Die Kupplungen 31, 32 müssen eine Mittelstellung besitzen, während die Kupplungen 7, 6 und 8, 9 auf diese Stellung verzichten können. Die letzteren Kupplungen sind nämlich mit Abweisflanken versehen, die ein unrichtiges und zu frühzeitiges Schalten verhindern.The gearbox is switched through, all wheels are ineffective. The clutches 31, 32 must have a central position, while the clutches 7, 6 and 8, 9 can do without this position. The latter clutches are namely with deflector flanks which prevent incorrect and premature switching.

Die Kupplungen 31, 32 sind schwierigerThe clutches 31, 32 are more difficult

zu schalten, da sowohl die eine als auch die andere Kupplungshälfte die schneller laufende sein kann. Die bekannten Synchronisierungskupplungen, welche nur unbelastet Räder einschalten können, sind hierzu nicht zu verwenden. Es müssen entweder an Stelle dieser beiden Kupplungen vier Kupplungen verwendet werden, so daß man beim Abwärtsschalten eine andere Kupplung wählt wie beim Aufwärtsschalten. Diese Lösung ist wieder verhältnismäßig teuer. Billiger ist es, eine Steuervorrichtung zu verwenden, die derartig arbeitet, daß· die Kupplung beim Einschalten zunächst auf einen Reibring stößt, der, durch dachförmige Flächen gesteuert, so lange die Haupteinschaltbewegung verhindert, bis die voreilende Kupplungshälfte zurückbleiben will. Sobald jetzt Zahn auf Lücke steht, sorgt die federnde Hauptschaltbuchse für die Kupplung.to switch, because both one and the other coupling half the faster running can be. The well-known synchronization clutches, which only switch on the wheels when they are not under load cannot be used for this purpose. Either four couplings must be used instead of these two couplings so that you choose a different clutch when downshifting than when shifting down Upshift. Again, this solution is relatively expensive. It is cheaper to have one To use a control device which operates in such a way that the clutch is switched on first encounters a friction ring which, controlled by roof-shaped surfaces, lasts as long as the The main switch-on movement is prevented until the leading clutch half remains behind want. As soon as there is a tooth gap, the resilient main switch socket takes care of the Coupling.

Abb. 7 a bis 7 c zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Steuerung.Fig. 7 a to 7 c show an embodiment for such a control.

Mit 33 ist wiederum die Nebenwelle bezeichnet. 32 ist die rechts angeordnete Verzahnungskupplung; die links angeordnete Kupplung 31 ist nicht dargestellt, weil sie in der gleichen Weise aufgebaut ist. Die Verzahnungskupplung besteht aus zwei Haupt-Zahnkränzen 60 und 61. Die zum Kranzoo gehörige Nabe ist auf der Welle 33 axial verschiebbar, während die Nabe des Kranzes 61 fest mit dem zu kuppelnden Zahnrad 62 verbunden ist. Außer den Hauptzahnkränzen 60, 61 sind zwei verzahnte Reibringe 63 und 64 vorhanden, von denen der eine 63 in axialer Richtung gegen die Wirkung von Federn 65 verschiebbar ist, während der andere 64 in Umfangsrichtung gegen die Wirkung einer Mittelstellungsfeder 66 verdrehbar ist. Die Zähne des Reibringes 63 ragen über die Zähne des Hauptkranzes 60 dachförmig hinaus.With 33 the secondary shaft is again referred to. 32 is the gear coupling arranged on the right; the coupling 31 arranged on the left is not shown because it is constructed in the same way. The gear coupling consists of two main gear rings 60 and 61. The hub belonging to the Kranzoo is axially displaceable on the shaft 33, while the hub of the ring 61 is firmly connected to the gear 62 to be coupled. In addition to the main sprockets 60, 61, there are two toothed friction rings 63 and 64, one of which 63 is displaceable in the axial direction against the action of springs 65, while the other 64 is rotatable in the circumferential direction against the action of a central position spring 66. The teeth of the friction ring 63 protrude over the teeth of the main ring 60 in a roof shape.

Die Steuereinrichtung arbeitet in folgender Weise:The control device works in the following way:

Es sei angenommen, daß die zu kuppelnden Kränze 60,61 mit verschiedener Geschwindigkeit umlaufen, und zwar beispielsweise 60 schneller als 61. Wird jetzt der Zahnkranz 60 durch Betätigung des Schalthebels nach rechts verschoben, so- stößt zunächst die Hilfsverzahnung des Reibringes 63 auf die Verzahnung des Reibringes 64 und verdreht diesen in Drehrichtung von 60, und zwar maximal um eine halbe Zahnteilung, weil durch den Längsschlitz 6j in Umfangsrichtung und einen Sperrstift 68 die Relativverdrehung auf diesen Wert begrenzt ist. Hierbei können die Hauptkränze 60, 61 zunächst nicht in Eingriff kommen, da die Zähne des Hauptkranzes 60 auf einem größeren Umfang als die von 61 enden und der Reibring 64 in Umfangsrichtung so verdreht ist, daß die Lücken des Kranzes 61 oben abgedeckt sind und auf diese Weise den Eingriff der Zähne 60 verhindern. Ein Eingriff kann erst dann erfolgen, wennIt is assumed that the rims 60, 61 to be coupled rotate at different speeds, for example 60 faster than 61. If the toothed ring 60 is now shifted to the right by actuation of the shift lever, the auxiliary toothing of the friction ring 63 first hits the toothing of the friction ring 64 and rotates it in the direction of rotation of 60, namely by a maximum of half a tooth pitch, because the relative rotation is limited to this value by the longitudinal slot 6j in the circumferential direction and a locking pin 68. Here, the main rims 60, 61 cannot initially come into engagement, since the teeth of the main ring 60 end on a larger circumference than those of 61 and the friction ring 64 is twisted in the circumferential direction so that the gaps in the ring 61 are covered at the top and onto them Way to prevent the teeth 60 from engaging. An intervention can only take place if

die Verzahnung des Reibringes 64 genau d.h. Zähne über Zähne und Lücken über Lücken, über der Hauptverzahnung 61 steht Das letztere tritt ein, sobald die beiden zu kuppelnden Zahnkränze 6o, 61 die gleiche Drehzahl haben.the toothing of the friction ring 64 exactly, i.e. teeth over teeth and gaps over Gaps above the main toothing 61. The latter occurs as soon as the two close coupling ring gears 6o, 61 the same Speed.

Die angegebene Steuereinrichtung gestattet also nur dann eine Kupplung, wenn die Drehzahlen der zu kuppelnden' Teile übereinstimmen. Hierbei ist es gleichgültig, in welcher Richtung die Relativdrehzahl abweicht.The specified control device therefore only allows a clutch if the Speed of the parts to be coupled match. It does not matter here in which direction the relative speed deviates.

Da die Regelmaschine während des Kupplungsvorganges ihre Drehzahl nur verhältnismäßig langsam ändert, wird die Lastübergabe allmählich vor sich gehen. Der elektrische Belastungsanstieg der Regelmaschine gibt den Impuls für das Umkehren der Regelmaschine. Während des Lastwechsels, der in der Klauenkupplung auftritt, kann die Kupplung erforderlichenfalls eine Einschaltbewegung fortsetzen. Nach Belastung dieser Kupplung 31, 32 tritt eine Entlastung der vorher wirksamen Wendekupplung 7, 6, S oder 9 ein, welche durch die bereits vorhandene Steuerkraft diese Kupplung ausschaltet und die andere Wendekupplung in die Bereitschaftsstellung zur Einschaltung bringt. Das Einschalten erfolgt infolge der bei diesen Kupplungen vorhandenen Abweisflanken selbsttätig in dem Augenblick, in dem beide Kupplungen gleiche Drehzahlen besitzen. ■Since the regulating machine only uses its speed proportionally during the coupling process changes slowly, the load transfer will be gradual. The electric one An increase in the load on the rule engine gives the impulse for the rule engine to reverse. During the load change that occurs in the dog clutch, the clutch can, if necessary continue a switch-on movement. After loading this clutch 31, 32 occurs a relief of the previously effective reversing clutch 7, 6, S or 9, which by the already existing control force this clutch disengages and the other one Brings reversing clutch into the ready position for switching on. Switching on takes place automatically in the due to the deflector flanks present in these clutches Moment in which both clutches have the same speed. ■

Das Einschalten der Umgehungskupplung 31,32 kann jedoch auch elektrisch gesteuert werden, und zwar beispielsweise wie folgt: Das Einschalten der Kupplung 31, 32 muß erfolgen, wenn die Hilfsmaschine und die Regelmaschine des elektromechanischen Getriebes gleiche Drehzahlen haben, die gleich oder entgegengesetzt gerichtet sind. Weiter muß das Einschalten der Kupplung 31 in Abhängigkeit von der Einschaltstellung der Kupplung 7 und 6, das Einschalten von 32 in Abhängigkeit von 7,6 und 8,9 erfolgen. Die Abhängigkeit von der Kupplungsschaltstellung ist durch elektrische Hilfskontakte leicht herbeizuführen. Differentialgetriebe und Schleppschalter sind die Mittel, um bei bestimmten Drehzahlverhältniswerten einen Einschaltimpuls herzustellen. Man wird hierbei die Übersetzung so wählen, daß der Einschaltimpuls stets ein wenig vor Erreichen des Synchronismus gegeben wird. Der Schaltsynchronismus besteht also beispielsweise dann, wenn die Regelmaschine 99% der Hilfsmaschinendrehzahl erreicht hat. Da für jede der beiden Kontaktvorrichtungen nur eine Drehrichtung gilt, kann vor der eigentlichen Kontaktvorrichtung ein Freilauf eingeschaltet werden, welcher den Schleppschalter schont.Switching on the bypass clutch 31, 32 can, however, also be controlled electrically be, for example as follows: Switching on the clutch 31, 32 must take place when the auxiliary machine and the control machine of the electromechanical transmission have the same speeds, which are the same or opposite. Further must switch on the clutch 31 as a function from the switched-on position of the clutch 7 and 6, the switching on of 32 takes place as a function of 7.6 and 8.9. The dependence from the clutch switch position can be easily brought about by electrical auxiliary contacts. Differential gears and drag switches are the means to generate a switch-on pulse at certain speed ratio values to manufacture. You will choose the translation so that the switch-on pulse is always given a little before synchronism is reached. The shift synchronism So there is, for example, when the rule engine is 99% of the auxiliary engine speed has reached. Since only one direction of rotation for each of the two contact devices applies, a freewheel can be switched on before the actual contact device, which protects the tow switch.

Die Gesamtregelung des Getriebes erfolgt am einfachsten in Abhängigkeit von der Drehzahl des Hauptmotors, wenn diese nicht starr ist. Ein Kontaktdrehzahlmesser gibt die erforderlichen Impulse an eine elektrisch augetriebene Schaltwalze für die Aufwärts- und Abwärtsschaltung. Da elektrisch angetriebene Steuerwalzen, wenn auch für andere Zwecke, bekannt sind, erübrigt es sich, auf die Einzelheiten der Steuerung einzugehen.The simplest way of controlling the gearbox is as a function of the speed of the main motor, if this is not rigid. A contact tachometer gives the required Pulses to an electrically driven shift drum for upshifting and downshifting. Because it is electrically powered Control rollers, although known for other purposes, need not go into the details the control.

Die Wirkungsweise einer solchen Steuereinrichtung ist beispielsweise folgende: Ist ein Omnibus mit einem Getriebe gemäß der Erfindung ausgerüstet, so hat der Fahrer beim Anfahren nur den Brennstoffhebel zu betätigen. Die Hauptkupptung schaltet sich selbsttätig ein. Nach Aufhören des Kupplungsschlupfes steigert sich, die Drehzahl des Antriebsmotors bei unverändertem überset zungsverhältnis des Getriebes. Nach Er- bo reichen der höchsten Motordrehzahl arbeitet der Regelmotor des elektromechanischen Getriebes im Sinne der Geschwindigkeitssteigerung. Gibt der Fahrer viel Brennstoff, so erfolgt das Anfahren rasch, gibt er weniger, so entsprechend langsamer. Fällt hierbei sowie beim Bremsen die Motordrehzahl ab, so erfolgt selbsttätig in umgekehrter Reihenfolge die Abwärtsschaltung, so daß stets die günstigste Übersetzung bei allen Fahrzeuggeschwindigkeiten vorhanden ist. Die Kupplung wird jedoch erst dann ausgeschaltet, wenn bei niedriger Hauptmotordrehzalil die Bremse eingeschaltet ist.The mode of operation of such a control device is, for example, as follows: Is If a bus is equipped with a transmission according to the invention, the driver has at To start off, just operate the fuel lever. The main clutch engages automatically on. After the clutch slip has ceased, the speed of the Drive motor with unchanged transmission ratio of the transmission. According to Erbo The control motor of the electromechanical gear works when the highest motor speed is reached in the sense of increasing speed. If the driver gives a lot of fuel like that if it starts up quickly, if it gives less, it is correspondingly slower. Falls here as well the engine speed when braking is carried out automatically in reverse order the downshift, so that the most favorable gear ratio is always available at all vehicle speeds is available. However, the clutch is only switched off when when the brake is on when the main engine speed is low.

Bei Raupenfahrzeugen, die insbesondere durch einen einzigen Motor angetrieben werden, ist die Steuerung von besonderer Bedeutung. Der gemeinsame Motor treibt über j.e einelektromechanischesGetriebenebst nachgeschaltetem Wechselgetriebe die beiden Raupen an, so daß die Drehzahlen der einzelnen Raupen mit Hilfe einer Zentralsteuerung jede für sich genau eingestellt werden können. Für die Steuerung des Raupenfahrzeuges sind neben dem nicht unbedingt notwendig kombinierten Gasbremspedal nur ein Steuerrad und ein Lenkpedal erforderlich.In crawler vehicles, in particular driven by a single motor control is of particular importance. The common engine is overdriving j.e an electromechanical gearbox with downstream Change gear on the two caterpillars, so that the speeds of the individual caterpillars with the help of a central control each can be set precisely for itself. For controlling the caterpillar vehicle are in addition to the not absolutely necessary combined gas brake pedal only one Steering wheel and a steering pedal required.

Für jede Raupe ist gemäß Abb. S eine Steuerwalze 40, 41 vorhanden, die über ein Wendegetriebe 42 durch das Steuerrad 43 angetrieben werden. Bei Rechtsdrehung erfolgt Geschwindigkeitssteigerung, bei Linksdrehung Geschwindigkeitsminderung. Das Wendegetriebe 42 ist beispielsweise so auf-For each caterpillar there is a control roller 40, 41 as shown in Fig. S, which has a Reversing gear 42 are driven by the steering wheel 43. Turned to the right takes place Increase in speed, decrease in speed when turning to the left. The reversing gear 42 is, for example,

ebaut, daß die eine Steuerwalze 40 direkt vom Steuerrad 43 betätigt wird, während die andere 41 über zwei Kegelräder 42,,, 42 ₆ und ein Wendekegelrad 42^, dessen Achse mit dem Steuerrad 43 über eine Klauenkupplung 44 ;ekuppelt ist, von diesem angetrieben wird.e built that one control roller 40 is operated directly by the steering wheel 43, while the other 41 is driven by two bevel gears 42 ,,, 42 ₆ and a reversing bevel gear 42 ^, the axis of which is coupled to the steering wheel 43 via a claw coupling 44; will.

Bei gleichmäßiger Regelung drehen sich beide Steuerwalzen 40, 41 in gleichem Sinne.With uniform regulation, both control rollers 40, 41 rotate in the same direction.

Bei Kurvenfahrt wird durch Betätigung des Lenkpedals 45 durch die Klauenkupplung 44 die Achse des Kegelwenderades 42_t. vom Steuerrad 43 gelöst und mit dem stehenden Gehäuse 46 gekuppelt. Durch Linksdrehen des Handrades wird alsdann die Steuerwalze 41 im Sinne einer Drehzahlsteigerung, die Steuerwalze 40 im Sinne einer Drehzahlminderung gedreht, so daß das Fahrzeug nach ίο links fährt. In der Kurve kann ebenfalls die Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden, nachdem das Lenkpedal 45 frei gelassen wurde. Das vorher eingestellte Drehzalilverliältnis bleibt bestehen unabhängig von den Fahrwiderständen. When cornering, actuation of the steering pedal 45 through the claw clutch 44 turns the axis of the conical turning wheel 42 _t . released from the steering wheel 43 and coupled to the stationary housing 46. By turning the handwheel to the left, the control drum 41 is then rotated in the sense of an increase in speed, the control drum 40 in the sense of a speed reduction, so that the vehicle moves to the left. In the curve, the vehicle speed can also be changed after the steering pedal 45 has been released. The previously set speed ratio remains independent of the driving resistances.

Um eine sichere Steuerung zu erhalten, empfiehlt es sich, die Übersetzungsänderung von einer Wechselgetriebestufe zur anderen innerhalb einer 'ganzen oder einer halben Steuerraddrehung vorzunehmen. Das Umkehren der Regelmaschine bei Getriebestufenwechsel erfolgt am zweckmäßigsten durch einen kleinen Hilfsantrieb 47, der auch vom Hauptmotor abgelenkt sein kann und sonst normalerweise festgebremst ist.In order to obtain reliable control, it is advisable to change the translation from one gear stage to another within a 'whole or half Make steering wheel rotation. Reversing the rule machine when changing gear stages is most expediently done by a small auxiliary drive 47, which can also be diverted from the main motor and otherwise is normally locked.

Dieser Hilfsantrieb 47 arbeitet über eine Wendekupplung 48 je nach Schaltung auf das Gehäuse des einen oder des anderen Differentialgetriebes 49 oder 50. Während der Umkehrung der Regelmaschine hält ein Schaltmagnet 51 das Steuerrad 43 fest. Die Wendekupplung 48 ist nach der gewünschten Steuerwalze 40 bzw. 41 eingeschaltet und die dazugehörige Bremse 49,, bzw. 50_a gelüftet. Nachdem die betreffende Steuerwalze und damit die entsprechende Regelmaschine umgekehrt ist, fällt die zugehörige Bremse 49_a bzw. 5O₀ wieder ein, der Schaltmagnet 51 gibt das Steuerrad 43 wieder frei. Außer den Steuerwalzen 40, 41 sind noch Schaltwalzen 52, 53 vorgesehen, welche bei jedem Getriebestufenwechsel die für das Getriebe erforderlichen Schaltimpulse geben.This auxiliary drive 47 operates via a reversing clutch 48, depending on the circuit, on the housing of one or the other differential gear 49 or 50. The reversing clutch 48 is switched on after the desired control roller 40 or 41 and the associated brake 49 ,, or 50 _{a is released} . After the relevant control drum and thus the corresponding regulating machine is reversed, the associated brake 49 _a or 50 _{0 is applied} again, and the switching magnet 51 releases the control wheel 43 again. In addition to the control drums 40, 41, shift drums 52, 53 are also provided, which give the shift pulses required for the transmission with each gear stage change.

Die Bremsung erfolgt am einfachsten in Abhängigkeit von der Drehzahl des Hauptmotors. Überschreitet diese einen bestimmten Wert, so setzt die Bremsung ein. Ein Fliehkraftschalter kann die Bremsen betätigen, jedoch kann auch eine Flüssigkeitskupplung mit Selbstfüllung die Tätigkeit einer Bremse übernehmen. Da die Getriebebremswirkung im Gefahrenfalle nicht ausreichend ist, ist zweckmäßig noch eine zweite Bremse vorzusehen, die durch das Bremspedal bedient wird. Diese Bremse kann gesperrt werden, um sie auch als Haltebremse verwenden zu können.The easiest way to brake is depending on the speed of the main motor. If this exceeds a certain value, braking begins. A centrifugal switch can operate the brakes, but a self-filling fluid coupling can also act as a brake take over. Since the transmission braking effect is not sufficient in the event of danger, is It is advisable to provide a second brake that is operated by the brake pedal. This brake can be locked so that they can also be used as a holding brake.

Das elektromechanische Getriebe gemäß der Erfindung ist nicht nur für Fahrzeuge jeglicher Art, sondern auch für Antriebe beliebiger Art vorteilhaft verwendbar.The electromechanical transmission according to the invention is not just for vehicles Type, but also advantageously used for drives of any type.

Claims

Patent claims:

i. Device for power transmission, in particular for vehicles, with an electromechanical transmission, which consists of a three-part epicyclic gear and at least two electrical machines, one of which can be mechanically coupled to the first and the other to the second member of the epicyclic gear, characterized by the series connection of one Such an electromechanical gear (B) with a gear change gear (A), the change gear (A) either behind the third link of the epicyclic gear (3) belonging to the electromechanical gear or between the drive motor (C) in addition to the one electrical machine and the first link of the epicyclic gear ( 3) is switched.

2. Device according to claim 1, ge _; characterized by the arrangement of a second gear change gear, which, in the event that the first gear change gear is connected upstream of the electromechanical gear (B) , is connected downstream of it.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the gear change transmission (A) is also designed as a planetary gear transmission (12).

4. Device according to claim 3, characterized in that all epicyclic gears (1, 2, 3) each have two clutches (6 to 11), one of which (6, 9, 10) the second member (cage) with the first or third link (sun gear or ring gear) connects and the other (7, 8, 11) connects the second link (cage) with the fixed housing (Fig. 2) .

5. Device according to claim 1, characterized in that the electrical Machines (auxiliary machine 4 and rule machine 5) can be mechanically coupled to one another (Coupling 16) are (Fig. 2).

6. Device according to claim 5, characterized in that the drive of the electrical machines (4 and 5) look-Hch The translation and speed is designed so that when the clutch (16) is engaged, the second link of the epicyclic gear (3) runs in the opposite direction as the first link of the same.

7. Device according to claim 5 and 6, characterized in that the electrical Machines (auxiliary machine 4 and rule machine 5) are arranged coaxially. · .120

8. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the gear wheel

gearbox has two pairs of gears for each gear ratio first and last with the interchangeable coupling (6,7) lying between them coaxially lies (Fig. 4).

9. Device according to claim 1, 2 and 8, characterized in that for the electrical control of the auxiliary machine (4) and the regulating machine. (5) and to

ίο mechanical actuation of the clutches (6, 7, 12, 13) a common Control device (18) is used (Fig. 4).

10. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the downstream gear change transmission with a per se known control device is provided which, depending on the Load torque switches the gearbox automatically (Fig. 5).

■ 20

11. Device according to claim 10, characterized characterized in that when using an epicyclic gear train as a gear change gear the control device consists of a control disk (20) which is provided with inclined grooves and with Counter control disks (22), which also have inclined grooves, with the interposition of rolling elements (21) work together in the inclined grooves, the Counter control disks (22) loaded by springs (24) on their circumference braking surfaces have which when a certain load torque is exceeded overcoming the spring tension

(24) lie against stationary braking surfaces (23) and at the same time a Loosen the coupling (26, 27) which is the second link of the epicyclic gear connects with its third link.

12. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the secondary shaft (33) of the gear change gear bypassing the epicyclic gear train of the electromechanical gearbox is driven by the main motor (Fig. 6).

13. Device according to claim 12, characterized characterized in that the first pair of gears of each change gear stage has such a translation that the In addition to shaft (33) at the highest or lowest translation of the electromechanical Gear rotates synchronously with the ratchet to be coupled.

14. Device according to claim 13, characterized marked that the auxiliary shaft

(33) at the highest translation of the electromechanical transmission the same speed as the output shaft (35) of the has electromechanical transmission (Fig. 7).

15. Device according to claim 12 to

14, characterized in that the in the Secondary shaft (33) provided clutches (31, 32), in which both one as well as the other coupling half can be the faster running than Toothed clutches are formed and have a control device, which prevent the teeth from meshing if the speed does not match (Fig. 6).

16. Device according to claim 1 to

15, characterized by a control device, which, depending on the speed of the main engine, automatically Up and down shifts the transmission makes.

17. Device according to claim 1 to

16, especially for caterpillar vehicles with only one drive motor and two gears, characterized in that for the two gears each have a control device (shift drum 40, 52 and 41, 53) is provided, which via a switching device (42, 44 to 46) is driven by a common drive (43) in such a way that with the same direction of rotation of the Drive (43) both control devices (40, 52 and 41, 53) either in the same or be moved in the opposite direction to each other (Fig. 8).

18. A device according to claim 17, _DA: by in that each control means consists of two separate bodies, of which one (40, 41) for controlling the speed of the electrical machines and the other (52, 53) for controlling the clutches, brakes , Switch and the like.

19. Device according to claim 18, characterized characterized in that the speed control of the electrical machines serving control members (40, 41) driven by differential gears (49, 50) be, whereby a link of the differential gear with an additional drive (47) can be coupled, which brakes firmly within a control range and when switching is effective.

20. Device according to claim 19, ge no characterized by a locking device (51), which is activated when the additional Drive (47) holds the main drive (43) of the control device.

For this purpose 2 sheets of drawings