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Selbsttätiges Getriebe für Kraftfahrzeuge, Werkzeugmaschinen, Aufzüge u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein selbst- tätiges Getriebe für Kraftfahrzeuge, Werkzeug- maschinen, Aufzüge u. dgl. Vorrichtungen mit wechselndem Kraft-bzw. Leistungsbedarf, welches selbsttätig im Verhältnis zwischen An- und Abtrieb eine den jeweiligen Betriebser- fordernissen angepasste Drehzahl-und Dreh- moment-Wandlung vornimmt. Das Getriebe gemäss der Erfindung ist ein Umlaufgetriebe.
Die bekannten Umlaufgetriebe weisen meistens die folgenden Teile auf : Eine Eingangs- (Antriebs-)
Welle samt mit dieser verbundenen Gliedern eines Getriebes (z. B. Sonnenrad), einen Mittel- teil, zumeist in der Form eines Planetenrad- trägers (Steg) mit an demselben drehbar ge- lagerten Planetenrädern, und eine Ausgangs- (Abtriebs-) Welle samt den damit verbundenen
Teilen eines Getriebes (z. B. Sonnenrad auf der Abtriebswelle).
Es ist bereits bekannt, bei solchen, allerdings nicht selbsttätigen Getrieben den Mittelteil in jener Richtung, in der er bei feststehender
Abtriebswelle umlaufen würde, mit einem gegebenenfalls auslösbaren Gesperre zu ver- sehen. Weiter ist es bekannt, eine Einrichtung zu treffen, die nach Abnahme des Arbeits- widerstandes unter einen bestimmten Wert den
Umlauf des Mittelteils in einer der gesperrten entgegengesetzten Richtung bewirkt. Im ersteren
Falle, bei festgehaltenem oder nur in einer
Richtung gesperrtem Mittelteil, wird ein Dreh- zahl-und Übersetzungsverhältnis zwischen An- und Abtriebsseite hergestellt, das konstant dem
Zähneverhältnis des betreffenden Getriebes ent- spricht.
Wird jedoch nach der zweiten beschriebenen
Ausführung der Mittelteil zusätzlich durch eine
Mitnahmevorrichtung in den Grenzen vom Null- wert bis zur Winkelgeschwindigkeit der Antriebs- welle mitgedreht, so kann die Umdrehungszahl der Abtriebswelle bis zu jener der Antriebs- welle zunehmen. Diese bisher bekannten Mit- nahmevorrichtungen leiden in der untersten
Stufe, abnehmend bis zum Gleichlauf an einem arbeitsvernichtenden Schlupf, wobei der
Leistungsverlust beispielsweise in der Form betriebsschädlicher Erwärmung abgeleitet wird.
Ausserdem wird durch Mitnahmevorrichtungen solcher Art nur eine Drehzahl-, nicht aber auch eine Drehmoment-Wandlung erzielt, weil in den Zwischenstufe eine Ableitung des
Reaktionsmomentes an einen festen Aussen- punkt fehlt.
Das Wesen der Erfindung kennzeichnet sich durch zwei Umlaufgetriebesätze, denen die Motorleistung auf verschiedenen Wegen zugeführt wird und die ihre Leistung auf einen dritten Umlaufgetriebesatz übertragen, der zusammen mit einem der beiden anderen Getriebesätze auf die Abtriebswelle einwirkt.
Hiebei ist es im Wesen gleichgültig, ob der Antrieb bzw. Abtrieb bei den einzelnen Umlauf- getriebeeinheiten über ein Sonnenrad oder über einen Planetenradträger erfolgt.
Eine wesentliche Ausgestaltung des Getriebes gemäss der Erfindung besteht darin, dass einzelne Getriebeteile als in einer Drehrichtung sperrende Sperrgetriebe ausgebildet sind und in weiterer Ausbildung noch andere Getriebeteile als Sperrgetriebe auf diese abstützbar sind.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in den Fig. 1 und 2 in zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen in Achsschnitten dargestellt.
In der Beschreibung ist Antrieb und Abtrieb als von links gesehen im Uhrzeigersinn erfolgend angenommen und dieser Drehsinn mit rechts bezeichnet.
Das Getriebe (Fig. 1) besteht aus drei Elementen, u. zw. aus dem primär vom Sonnenrad
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dem Umlaufgetriebe-Element II, angetrieben mit der gleichen Primärdrehzahl vom Sonnen-
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Planetenradträger PT3 verbundene Sonnenrad und durch das mit der Ausgangswelle Ab fest verbundene Sonnenrad S5.
Das Getriebe wirkt in der folgenden Weise : Mit der Antriebswelle An sind fest verbunden das Sonnenrad und die Antriebstrommel AT ; diese beteiligt sich als der oben beschriebene zweite Antriebsast durch das fest auf einer Hohlwelle aufgesetzte Sonnenrad g. Das Sonnenrad ist über die im Planetenradträger
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rad S2 mit der Abtriebswelle Ab in Verbindung. Der Planetenradträger PTi ist ebenfalls als eine
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das ganze Getriebe umschliessende Trommel ausgebildet. Steht das Ausgangssonnenrad 82 still oder wirkt sich in ihm der Arbeitswiderstand aus, so würde sich der Planetenradträger P ? i bei Rechtsantrieb arbeitslos nach links drehen.
Diese Linksdrehung wird aber durch das Gesperre G2 verhindert, so dass die Abtriebswelle mit einer dem Untersetzungsverhältnis des Getriebe-Elementes I entsprechenden Drehzahl umläuft. Gleichzeitig wird aber über die Trommel AT auch das auf der Hohlwelle RM umlaufende Sonnenrad 83 mit der Primärdrehzahl angetrieben und damit über die Planetenräderpaare PR2 der Planetenradträger PT3 des Elementes
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feststehenden Hohlwelle RM auf die feste Umgebung abgestützt, indem der Planetenradträger PT2 nach rechts frei, jedoch nach links vom Gesperre G*i festgehalten wird.
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auf der Ausgangswelle fest aufgekeilten Sonnenrad 85 in Umdrehung gebracht.
Das Sonnenrad 85 läuft sonach mit jener Drehzahl, auf welche die Ausgangswelle je nach dem auftretendem Arbeitswiderstand beschleunigt werden kann. Die auf der Ausgangsseite am Sonnenrad 85 abgenommene Arbeit geht nicht verloren bzw. muss nicht zusätzlich, beispielsweise zum Fahrbetrieb, aufgewendet werden, weil sie zum Primärantrieb des Elementes I zurückgeleitet wird und so übernimmt das Sonnenrad 85 nur die Funktion eines Steurorganes. Auf diese Art empfängt der Planetenradträger PT i die jeweilige Summe von zwei zueinander und jede für sich variable Antriebsleistungen. Die eine ist abhängig von der Motorleistung, die andere von der erzielbaren Drehzahl der Ausgangswelle.
Ebenso wird das Element I auf zweierlei Art angetrieben. Zuerst von der Hauptantriebswelle direkt und ergänzend wird der Planetenradträger P ? i vom Element III über die Planetenräder PR3 und Sonnenrad 85 angetrieben. Auch diese beiden Bewegungen sind wiederum abhängig einerseits von der Motorleistung und anderseits von den Abtriebserfordernissen.
Es werden daher durch diese Einrichtung Drehzahl und Drehmoment jeweils dem Unterschied zwischen den am Antrieb eingeleiteten und am Abtrieb erforderlichen Betriebsbedingungen in den Grenzen der Getriebe-Übersetzungsverhältnisse automatisch angepasst. Werden Antriebsdrehzahl und Antriebsdrehmoment als konstant angenommen, so wird sich bei steigendem Drehmomentbedarf auf der Sekundärseite die Ausgangsdrehzahl vermindern und bei sinkendem Drehmomenterfordernis steigern. Wenn schliesslich das Sekundärdreh- moment dem Primärdrehmoment gleich geworden ist, verschwindet praktisch das den Planetenradträger P ? i nach links drängende Differenzmoment und die für diesen Betriebszustand vorgesehene Mitnahmevorrichtung tritt in Funktion. Zu diesem Zweck sind die Antriebstrommel AT und der Planetenradträger .
P ? i als über-und ineinander laufende Trommeln ausgebildet. Sie laufen nicht mit Mantel-und Seitenflächen streng aufeinander gleitend, aber mit glatten Flächen sehr nahe aneinander. Eine dünne Schichte des im Getriebe vorhandenen Schmieröles stellt eine Adhäsionsverbindung her, welche dazu ausreicht, die im beschriebenen Betriebszustand wenig belasteten Planetenradträger so lange im Gleichlauf mitzunehmen, bis entweder von der getriebenen oder von der treibenden Seite her, dieser Gleichgewichtszustand, sei es durch eine momentane oder länger andauernde höhere Belastung oder sei es durch eine Steigerung der Motorleistung, aufgehoben wird. Im Gleichgewichtszustand dreht sich das Gesamtgetriebe im Gleichlauf des An-und Abtriebes und die einzelnen Teile des ganzen Getriebes stehen zueinander still.
Tritt die Gleichgewichtsstörung ein, so bleiben die Planetenradträger im Vergleich zur Antriebstrommel AT zurück, bis schliesslich das Getriebe mit zunächst am Gesperre anliegendem Planetenradträger PT2 seine vorbeschriebene Aufgabe selbsttätig wieder aufnimmt.
Zur Herstellung des Rückwärtsganges ist dem Getriebe ein Umkehrgetriebe mit Schaltung, allenfalls mit einer einheitlichen Unter-oder Übersetzung des Vorwärtsganges in bekannter Ausführung anzuschliessen.
Die Fig. 2 stellt ein Getriebe mit den gleichen Hauptmerkmalen dar, nur mit dem Unterschied, dass das Element III statt mit Stirn-mit Kegelzahnrädern ausgestattet ist. Hier ist das vom Element II angetriebene Sonnenrad S, mit einem Kegelrad KR2 fest verbunden und mit diesem auf der Sekundärwelle Ab drehbar angeordnet. Im rechten Winkel zur Ausgangswelle sind auf dieser die Achsen der Kegelräder KR3 fest aufgesetzt. Die Kegelräder KR3 kämmen einer-
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