BE533200A - - Google Patents

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BE533200A
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power transmission
transmission unit
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gear
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Publication of BE533200A publication Critical patent/BE533200A/fr

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/08Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines
    • B61C9/10Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines mechanical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Description

       

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     Linvention   est relative à un bloc de transmission de   puissan-   ce qui confient pour entraîner un mécanisme du genre nécessitant un couple moteur qui est maximum   lorsquon   fait partir le mécanisme du repos et dé- croît continûment lorsque la vitesse du mécanisme augmente.

   Des exemples de ce genre de mécanisme sont des véhicules autopropulsés, par exemple des locomotives de chemise de fer,et le bloc de transmission de puissance sui- vant la présente invention peut être utilisé avec un avantage spécial pour entraîner de telles locomotives, 
On connaît des moteurs ayant une caractéristique couple de   sortie/vitesse   telle que le couple de sortie est nul lorsque le moteur est au repos, s'élève à un maximum pour la vitesse de fonctionnement minima du moteur et ensuite tombe continuellement lorsque la vitesse du moteur augmen- té.

   Un exemple   d'un   tel moteur est une machine motrice à combustion inter- ne qui est surchargée à une pression qui atteint son maximum lorsque la ma- chine motrice est à sa vitesse de fonctionnement minima, la machine étant pourvue   dun   régulateur contrôlant son injection de combustible pour donner la caractéristique couple/vitesse décrite.

   Le brevet belge   4800467   décrit un bloc de transmission de puissance dans lequel deux de telles machines sont reliées aux roues solaires d'une transmission   à   engrenage différentiel par des accouplements à remplissage variable fluide, le porte planétaire de l'engrenage étant utilisé pour entraîner un mécanisme de commande du type décrit,et chaque roue solaire étant associée à un dispositif unidirectionnel qui permet sa rotation dans un sens mais non dans   l'autre,,   La dite spécification décrit aussi une installation de transmission de puissance comprenant deux de ces blocs, le porte-planétaires de chaque bloc étant agencé pour entraîner une roue solaire d'un autre engrenage différentiel dont le porte-planétaires entraîne le mécanisme entraîné. 



   Pour augmenter le couple à petite vitesse d'un tel bloc de transmission de puissance, il a été proposé auparavant d'intercaler des moyens multiplicateurs de couple entre chaque moteur et les roues solaires associées de l'engrenage différentiel reliant deux moteurs. Ainsi, le brevet belge 501.024 décrit un bloc de transmission de puissance dans lequel les moyens multiplicateurs de couple intercalés sont des engrenages épicy-   clotdaux   cu différentiels, chacun définissant deux rapports à vitesses en-   1.''élément   entraîneur, c'est-à-dire le moteur, et Isolément entraîné, c'est-à-dire la roue solaire associée, ces rapports étant approximativement 2:1 et 1:1. 



   On a trouvé maintenant qu'un bloc de transmission de puissance du type dont il est question dans le brevet belge 501.024 peut être plus facilement construit si les moyens multiplicateurs de puissance sont prévus entre le porte-planétaires de l'engrenage différentiel reliant les moteurs et la commande finale au mécanisme à entraîner par le bloc de transmission de puissance, au lieu d'être monté entre les moteurs et les roues solaires de cet engrenage différentiel. 



   La présente invention est par conséquent un perfectionnement   ou   une modification de celle faisant l'objet du brevet belge   480.467   et consiste à prévoir une transmission à vitesse variable, ayant au moins deux rapports de transmission, entre le porte-planétaires de l'engrenage différentiel et la commande finale du mécanisme qui doit être entraîné par le bloc de transmission de puissance. 



   La transmission à vitesse variable est de préférence du type à engrènement constant et comprend un ou plusieurs dispositifs unidirectionnels et un   ou   plusieurs embrayages pouvant céder (c'est-à-dire électromagnétiques;, à remplissage de fluide variable ou des embrayages à friction) qui relient la transmission de commande à la commande finale en sorte qu'on peut changer le rapport de transmission avec peu ou pas d'interruption dans le couple de sortie. 

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   Dans des locomotives à faible vitesse telles que celles   des%1%   nées aux manoeuvres, le changement   dns   la transmission est presque invariablement accouplé lorsque la locomotive est à l'arrêt et, dans ce cas, au moins un des dispositifs unidirectionnels et au moins un des embrayages à friction dont il vient d'être question peut être omis et remplacé par de simples embrayages à griffes pour relier l'engrenage moteur à la commande finale, comme décrit plus en détail dans la suite. 



   Une autre particularité de la présente invention est l'omission, comparativement à l'agencement décrit dans le brevet belge   480.467   du dispositif unidirectionnel associé à l'un des moteurs. Un tel. agencement nécessite que le moteur sans dispositif unidirectionnel soit toujours utilisé au démarrage et rend aussi préférable de prévoir quelque dispositif simple commandé à la main pour bloquer la roue solaire différentielle associée à ce moteur dans le cas d'une défectuosité de ce moteur, pour empêcher la mise en rotation en sens inverse die cette roue solaire par l'autre moteur. 



  Un tel agencement, qui évite le prix d'un dispositif unidirectionnel, est préférable en ce qui concerne les locomotives à faible puissance telles que les locomotives de manoeuvre qui ont seulement deux moteurs. Cette particularité d'omettre   l'un   des dispositifs unidirectionnels ne doit pas nécessairement être combinée avec la particularité de prévoir une transmission à vitesse variable entre le porte-planétaires de l'engrenage différentiel et le mécanisme entraîné. 



   Par suite, d'un autre point de vue, la présente invention est un perfectionnement à ou une modification à celle formant l'objet du brevet belge n    480.467   et consiste à omettre l'un des dispositifs de freinage unidirectionnels décrits comme agissant sur chaque roue solaire de l'engrenage différentiel. 



   On notera qu'un bloc de transmission de puissance suivant la présente invention peut comprendre plus d'une paire de moteurs comme indiqué dans la spécification n    480.467,   et dans ce cas la transmission à vitesse variable est de préférence reliée directement à la commande finale, c'est-à-dire est située entre le troisième différentiel de la figure 1 du brevet   480.467   et la commande finale; bien qu'il soit naturellement possible d'employer l'agencement de la présente invention par rapport à chaque paire de moteurs, une transmission à vitesse variable étant alors prévue pour chaque paire de moteurs et agencée pour entraîner chaque roue solaire du troisième engrenage différentiel. 



   L'invention est encore illustrée en se référant aux dessins ci-annexés, dans lesquels : - Figure 1 représente une vue en coupe schématique d'une partie de l'engrenage de transmission   d'un   bloc de transmission de puissance , qui-incorpore la présente invention et convient pour être utilisé dans une locomotive, et - Figure 2 représente une coupe schématique d'une transmission convenant pour une locomotive utilisée exclusivement pour les manoeuvres. 



   Se référant maintenant à la figure 1, deux moteurs qui ne sont pas montrés mais dont la disposition générale par rapport à une boîte à engrenages 4 est indiquée par lés signes de référence A et   B,   entraînent, par l'intermédiaire d'accouplements à fluide à remplissage variable, non montrés, les arbres 1 et 2 respectivement. La commande finale vers les roues de la locomotive est reprise d'un engrenage entraîneur final   F.   



   L'arbre 2 est pourvu d'un dispositif unidirectionnel 18 pour empêcher l'inversion de son sens de rotation.; ce dispositif unidirectionnel est du type connu sous le nom d'accouplement "Legge synchro coupling" et comprend en premier lieu un embrayage à griffes monté sur une partie à nervures hélicoïdales d'un arbre 2 et fonctionnant au moyen de l'action combinée de l'inertie de l'accouplement à griffes et des nervures hélicoïdales. 

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   Un dispositif de ce genre est décrit avec plus de détails dans le brevet belge   488.809.   



   Un engrenage différentiel ayant un carter ou un porte-planétai- res 8 est monté coaxialement à l'arbre 1; sur cet arbre est clavetée une roue solaire ou roue d'engrenage   d'entrée   de l'engrenage différentiel. 



   Un manchon 25, entourant une extrémité   de 1'arbre   1 porte, fixée sur lui,
1?autre roue solaire ou roue d'engrenage d'entrée 9 de l'engrenage diffé- rentiel. Les roues d'engrenage 5 et 9 sont reliées au moyen d'un certain nombre de paires de roues planétaires disposées symétriquement autour de   1?axe   de 1-'arbre 1. Dans un but de clarté, une seule de ces paires de roues planétaires 6,7 est montrée. La roue planétaire 6 engrène avec la roue dentée 5 et avec la roue planétaire 7, et la roue planétaire 7 engrène avec la roue 9. 



   Le porte-planétaires 8 est pourvu d'un manchon de prolongement 19 sur lequel est clavetée une roue d'engrenage   14..   Un engrenage 20 est également formé à la périphérie du porte-planétaires 8. 



   Les roues dentées   14   et 20 engrènent avec les roues 15 et 16 respectivement et ces deux roues dentées mentionnées en dernier lieu sont montées sur un arbre 3 portant la roue dentée d'entraînement finale F. La roue dentée 15, lorsqu'elle fonctionne, est reliée à l'arbre 3 au moyen d'un dispositif unidirectionnel 26 du type décrit dans le brevet belge   488.809   et la roue dentée 16, lorsqu'elle fonctionne, est reliée à l'arbre 3 au   @   moyen d'un embrayage à friction métal sur métal déjà connu dans les transmissions marines et dans les transmissions pour locomotives. 



   Une roue d'engrenage 10 fixée à l'arbre 2 entraîne le manchon 25 par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 11, 13, 21, la roue 21 étant fixée au manchon 25. Le rapport d'engrenage entre les roues 16 et 20 est   1:1 et entre les roues 15 et 14 il est 2 :1 etentre¯les roues 13 et 21, il   est   1,5:1,.   



   Les roues 13 et 21 procurent ainsi des moyens par lesquels le porte-planétaires 8 est entraînéépar le moteur B à un rapport de couple dif-   férent   de celui auquel le porte planétaire 8 est   entraîné   par le moteur   A.   



   Lorsqu'on désire commander une locomotive, l'embrayage 27 est mis hors de prise en sorte que la roue dentée 16 est libre sur l'arbre 3, et on fait démarrer le moteur 2 et on remplit l'accouplement à fluide convenable en sorte que l'arbre 1 et avec lui-la roue dentée 5 tournent. La rotation en sens inverse de la roue   9,     dixe   à l'action de la charge sur la roue de commande finale F, est empêchée au moyen de l'accouplement   unidirec-   tionnel 18,par raite la roue dentée 5 fait tourner le carter 8 dans le même sens à la moitié de la vitesse et avec un couple double de celui du moteur A. 



   L'agencement est tel que la roue d'engrenage 15 tourne dans un sens qui la bloque à   l'arbre   3 au moyen du dispositif unidirectionnel 26 en sorte que le mouvement du porte-planétaires 8 est transmis à l'arbre 3 par l'intermédiaire d'un autre engrenage réducteur à 2 :1 constitué par les roues dentées 14 et 15. De cette manière, l'arbre 3 reçoit le couple du moteur A avec une multiplication de couple quadruple. 



   On fait maintenant démarrer le moteur B et on remplit l'accouplement à fluide convenable et lorsque le couple des moteurs A et B   s'équi.-   libre, ce qui suppose que le moteur A tourne plus vite que le moteur B en raison du rapport de transmission entre les-roues dentées 13 et 21 et des caractéristiques couple/vitesse des moteurs, l'engrenage 9 commence à tourner et la vitesse du porte-planétaires 8 augmente alors jusqu'à une vitesse légèrement supérieure à celle des deux moteurs et la commande transmise à l'arbre 3 a lieu alors à une vitesse qui est légèrement supérieure à la 

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 moitié de la vitesse des moteurs et un couple qui est légèrement moindre que deux fois la somme des couples des deux moteurs. 



   Lorsqu'une vitesse convenable de la locomotive a été atteinte, on met en prise l'accouplement 27 pour relier la roue dentée 16 à l'arbre 3. 



  Le résultat de cette opération est de ralentir le carter du différentiel 8 et de provoquer la mise hors de prise du dispositif unidirectionnel 26. Il n'y a par suite pas de discontinuité du couple délivré à l'arbre 4 en passant de l'engrenage bas à l'engrenage élevé puisque l'engrenage bas mène jusqu'à ce qu'il soit   dépassa   par l'engrenage élevé. La vitesse de l'arbre 3 est maintenant doublée et le couple qui y est appliqué est réduit à moitié en comparaison de la vitesse et du couple réalisés lorsqu'on entraine la machine par l'engrenage 15. 



   Le simple changement de vitesse dans le sens du ralentissement suppose la mise hors de prise delembrayage 27 et le mouvement sera transmis alors à l'arbre 3 dès que sa vitesse tombe en-dessous de celle de la roue dentée 15. 



   Se référant maintenant à la figure 2 ou les chiffres de référence sont les mêmes   qu'à   la figure 1, le dispositif unidirectionnel 26 et l'embrayage 27 sont remplacés ici par un double accouplement à griffes dont un élément d'accouplement à griffes 17 est claveté sur l'arbre 3 et peut 'être déplacé dans un sens pour coopérer avec la roue dentée 15 et dans l'autre sens pour coopérer avec la roue dentée 16. Ainsi, d'une manière bien connue dans la construction des engrenages droits, l'une ou l'autre des roues dentées 15 et 16 peut être reliée   à   l'arbre 3 tandis que l'autre reste libre. 



   Lorsque la locomotive tire le maximum de charge prévu, l'embrayage à griffes est placé pour relier la roue dentée 15 à l'arbre 3, et un couple atteignant légèrement moins que deux fois la somme des couples des deux moteurs peut être atteint comme indiqué plus haut en faisant d'abord que le moteur B entraîne l'engrenage 9.. Lorsqu'une telle locomotive roule sans charge ou faiblement chargée, il est possible d'avoir l'organe d'embrayage à griffes 17 en prise avec la-roue dentée 16. Dans cette disposition, le processus d'entraînement est le même que lorsque le mouvement , est transmis par la roue dentée 15 sauf qu'à chaque étage la vitesse de l'arbre 3 est double de sa vitesse à l'étage correspondant lorsqu'il est entrané par la roue dentée 15. 



   Dans les deux agencements décrits ci-avant, on notera que l'embrayage unidirectionnel 18 peut être disposé pour agir directement sur un élément quelconque de l'engrenage reliant l'arbre 2   à-la   roue dentée 9 et ne doit pas nécessairement être monté sur l'arbre -2 comme montré. 



   La transmission montrée, aux figures 1 et 2 peut être modifiée en utilisant toute forme d'engrenage à engrènement permanent et à vitesse variable pour entraîner l'arbre par le porte-planétaires 8 au lieu de l'engrenage particulier à deux-vitesses décrit. Une transmission epicycloîdale est un exemple d'une telle transmission en variante. 



   D'autres transmissions à vitesse variable, de préférence des transmissions à deux vitesses peuvent être prévues aussi entre l'arbre 3 et le mécanisme à entraîner par le bloc de transmission de puissance pour donner encore une multiplication de couple si on le désire,   Comme   variante aux agencements décrits plus haut une locomotive peut être prévue avec deux blocs de transmission de puissance suivant la présente invention, par exemple comme montré à la figure 1, et chaque bloc peut être agencé pour entraîner seulement un groupe particulier de roues sur voie, par exemple un boggie;une,telle locomotive peut avoir deux blocs de transmission et deux boggies dont chacun est entraîné seulement par un seul bloc de transmission de puissance.



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     The invention relates to a power transmission unit which is designed to drive a mechanism of the kind requiring a motor torque which is maximum when the mechanism is taken from rest and continuously decreases as the speed of the mechanism increases.

   Examples of this kind of mechanism are self-propelled vehicles, for example iron-liner locomotives, and the power transmission unit according to the present invention can be used with special advantage to drive such locomotives.
Motors are known having an output torque / speed characteristic such that the output torque is zero when the motor is at rest, rises to a maximum for the minimum operating speed of the motor and then falls continuously when the speed of the motor. increases.

   An example of such an engine is an internal combustion engine machine which is overloaded to a pressure which reaches its maximum when the driving machine is at its minimum operating speed, the machine being provided with a regulator controlling its fuel injection. fuel to give the torque / speed characteristic described.

   Belgian patent 4800467 describes a power transmission block in which two such machines are connected to the sun wheels of a differential gear transmission by fluid variable fill couplings, the planetary carrier of the gear being used to drive a mechanism control of the type described, and each sun wheel being associated with a unidirectional device which allows its rotation in one direction but not in the other, The said specification also describes a power transmission installation comprising two of these blocks, the door -planetary gear of each block being arranged to drive a sun wheel of another differential gear, the planetary carrier of which drives the driven mechanism.



   To increase the torque at low speed of such a power transmission unit, it has previously been proposed to insert torque multiplier means between each motor and the associated sun wheels of the differential gear connecting two motors. Thus, Belgian patent 501,024 describes a power transmission unit in which the interposed torque multiplier means are differential epicyclic gears, each defining two speed ratios in the driving element, that is to say - say the motor, and Individually driven, that is to say the associated sun wheel, these ratios being approximately 2: 1 and 1: 1.



   It has now been found that a power transmission unit of the type referred to in Belgian patent 501,024 can be more easily constructed if the power multiplier means are provided between the planetary carrier of the differential gear connecting the motors and the final control to the mechanism to be driven by the power transmission unit, instead of being mounted between the motors and the sun wheels of this differential gear.



   The present invention is consequently an improvement or a modification of that which is the subject of Belgian patent 480,467 and consists in providing a variable speed transmission, having at least two transmission ratios, between the planetary carrier of the differential gear and the final control of the mechanism to be driven by the power transmission block.



   The variable speed transmission is preferably of the constant mesh type and includes one or more unidirectional devices and one or more yieldable clutches (i.e. electromagnetic; variable fluid fill or friction clutches) which Connect the transmission control to the final drive so that the transmission ratio can be changed with little or no interruption in the output torque.

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   In low speed locomotives such as those of the% 1% born to shunting, the change in the transmission is almost invariably coupled when the locomotive is stationary and, in this case, at least one of the unidirectional devices and at least one. friction clutches which have just been discussed can be omitted and replaced by simple claw clutches to connect the motor gear to the final drive, as described in more detail below.



   Another feature of the present invention is the omission, compared to the arrangement described in Belgian patent 480,467, of the unidirectional device associated with one of the motors. Such. This arrangement requires that the motor without a unidirectional device be always used at start-up and also makes it preferable to provide some simple hand-operated device for locking the differential sun wheel associated with that motor in the event of a fault with that motor, to prevent the rotation in the opposite direction die this sun wheel by the other motor.



  Such an arrangement, which avoids the cost of a unidirectional device, is preferable with regard to low power locomotives such as shunting locomotives which have only two motors. This feature of omitting one of the unidirectional devices does not necessarily have to be combined with the feature of providing a variable speed transmission between the planetary carrier of the differential gear and the driven mechanism.



   Hence, from another point of view, the present invention is an improvement to or a modification to that forming the subject of Belgian Patent No. 480,467 and consists in omitting one of the unidirectional braking devices described as acting on each wheel. solar differential gear.



   Note that a power transmission unit according to the present invention may include more than one pair of motors as indicated in specification no 480.467, and in this case the variable speed transmission is preferably connected directly to the final drive, that is to say is located between the third differential of Figure 1 of patent 480,467 and the final drive; although it is of course possible to employ the arrangement of the present invention with respect to each pair of motors, a variable speed transmission then being provided for each pair of motors and arranged to drive each sun wheel of the third differential gear.



   The invention is further illustrated with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 shows a schematic sectional view of part of the transmission gear of a power transmission unit, which incorporates the present invention and suitable for use in a locomotive, and - Figure 2 shows a schematic sectional view of a transmission suitable for a locomotive used exclusively for shunting.



   Referring now to figure 1, two motors which are not shown but whose general arrangement with respect to a gearbox 4 is indicated by the reference signs A and B, drive, by means of fluid couplings variable fill, not shown, shafts 1 and 2 respectively. The final command to the wheels of the locomotive is taken from a final drive gear F.



   The shaft 2 is provided with a unidirectional device 18 to prevent the reversal of its direction of rotation .; this unidirectional device is of the type known under the name of “Legge synchro coupling” and comprises firstly a claw clutch mounted on a helical ribbed part of a shaft 2 and operating by means of the combined action of the inertia of the claw coupling and the helical ribs.

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   A device of this type is described in more detail in Belgian patent 488,809.



   A differential gear having a housing or a planet carrier 8 is mounted coaxially with the shaft 1; on this shaft is keyed a sun wheel or input gear wheel of the differential gear.



   A sleeve 25, surrounding one end of the shaft 1 door, fixed on it,
The other sun wheel or input gear wheel 9 of the differential gear. The gears 5 and 9 are connected by means of a number of pairs of planetary wheels arranged symmetrically about the axis of the shaft 1. For the sake of clarity, only one of these pairs of planetary wheels 6.7 is shown. The planetary wheel 6 meshes with the toothed wheel 5 and with the planetary wheel 7, and the planetary wheel 7 meshes with the wheel 9.



   The planetary carrier 8 is provided with an extension sleeve 19 on which a gear wheel 14 is keyed. A gear 20 is also formed at the periphery of the planetary carrier 8.



   The toothed wheels 14 and 20 mesh with the wheels 15 and 16 respectively and these two last mentioned toothed wheels are mounted on a shaft 3 carrying the final drive toothed wheel F. The toothed wheel 15, when in operation, is connected to the shaft 3 by means of a unidirectional device 26 of the type described in Belgian patent 488,809 and the toothed wheel 16, when in operation, is connected to the shaft 3 by means of a metal friction clutch on metal already known in marine transmissions and in transmissions for locomotives.



   A gear wheel 10 attached to the shaft 2 drives the sleeve 25 via a gear train 11, 13, 21, the wheel 21 being attached to the sleeve 25. The gear ratio between the wheels 16 and 20 is 1: 1 and between wheels 15 and 14 it is 2: 1 and between wheels 13 and 21 it is 1.5: 1.



   The wheels 13 and 21 thus provide means by which the planetary carrier 8 is driven by the motor B at a torque ratio different from that at which the planetary carrier 8 is driven by the motor A.



   When it is desired to control a locomotive, the clutch 27 is disengaged so that the toothed wheel 16 is free on the shaft 3, and the engine 2 is started and the coupling is filled with suitable fluid so that the shaft 1 and with it the toothed wheel 5 turn. The reverse rotation of the wheel 9, due to the action of the load on the final drive wheel F, is prevented by means of the one-way coupling 18, in fact the toothed wheel 5 turns the housing 8. in the same direction at half speed and with double the torque of motor A.



   The arrangement is such that the gear wheel 15 rotates in a direction which locks it to the shaft 3 by means of the one-way device 26 so that the movement of the planetary carrier 8 is transmitted to the shaft 3 by the intermediate of another reduction gear 2: 1 constituted by the toothed wheels 14 and 15. In this way, the shaft 3 receives the torque from the motor A with a quadruple torque multiplication.



   Now start engine B and fill the coupling with the correct fluid and when the torque of engines A and B equalizes - free, which assumes that engine A runs faster than engine B due to the ratio transmission between the toothed wheels 13 and 21 and the torque / speed characteristics of the motors, the gear 9 begins to rotate and the speed of the planetary carrier 8 then increases to a speed slightly greater than that of the two motors and the command transmitted to shaft 3 then takes place at a speed which is slightly greater than the

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 half the speed of the motors and a torque which is slightly less than twice the sum of the torques of the two motors.



   When a suitable speed of the locomotive has been reached, the coupling 27 is engaged to connect the toothed wheel 16 to the shaft 3.



  The result of this operation is to slow down the housing of the differential 8 and to cause the disengagement of the unidirectional device 26. There is consequently no discontinuity in the torque delivered to the shaft 4 when passing from the gear. low to high gear since low gear drives until it is passed by high gear. The speed of shaft 3 is now doubled and the torque applied to it is halved compared to the speed and torque achieved when the machine is driven by gear 15.



   The simple change of speed in the direction of slowing down supposes the disengagement of clutch 27 and the movement will then be transmitted to the shaft 3 as soon as its speed falls below that of the toothed wheel 15.



   Referring now to figure 2 where the reference numbers are the same as in figure 1, the one-way device 26 and the clutch 27 are replaced here by a double claw coupling of which a claw coupling element 17 is keyed on the shaft 3 and can be moved in one direction to cooperate with the toothed wheel 15 and in the other direction to cooperate with the toothed wheel 16. Thus, in a manner well known in the construction of spur gears, one or the other of the toothed wheels 15 and 16 can be connected to the shaft 3 while the other remains free.



   When the locomotive pulls the maximum load intended, the claw clutch is placed to connect the toothed wheel 15 to the shaft 3, and a torque reaching slightly less than twice the sum of the torques of the two engines can be achieved as shown. above by first causing motor B to drive gear 9. When such a locomotive runs unloaded or lightly loaded, it is possible to have the claw clutch member 17 in mesh with the- toothed wheel 16. In this arrangement, the driving process is the same as when the movement is transmitted by the toothed wheel 15 except that at each stage the speed of the shaft 3 is double its speed at the stage. corresponding when driven by toothed wheel 15.



   In the two arrangements described above, it will be noted that the one-way clutch 18 can be arranged to act directly on any element of the gear connecting the shaft 2 to the toothed wheel 9 and need not necessarily be mounted on tree -2 as shown.



   The transmission shown in Figures 1 and 2 can be modified using any form of permanent mesh variable speed gear to drive the shaft through the planetary carrier 8 instead of the particular two-speed gear described. An epicyclic transmission is an example of such an alternative transmission.



   Other variable speed transmissions, preferably two speed transmissions can also be provided between the shaft 3 and the mechanism to be driven by the power transmission block to give further torque multiplication if desired. in the arrangements described above a locomotive can be provided with two power transmission blocks according to the present invention, for example as shown in figure 1, and each block can be arranged to drive only a particular group of wheels on track, for example a bogie; such a locomotive may have two transmission blocks and two bogies each of which is driven by only one power transmission block.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS,, 1.- Bloc de transmission de puissance qui est un perfectionne- ment à ou une variante du bloc de transmission décrit et revendique dans le brevet belge 4800467, c a r a c t é r i s é en ce qu'on a prévu une transmission à vitesse variable, ayant au moins deux rapports de transmis- sion,entre le porte-planétaires de l'engrenage différentiel et l'arbre de commande final entraînant le mécanisme que doit entraîner le blod de trans- mission. CLAIMS, 1.- Power transmission unit which is an improvement to or a variant of the transmission unit described and claimed in Belgian patent 4800467, characterized in that a variable speed transmission has been provided, having at least at least two transmission ratios, between the planetary carrier of the differential gear and the final drive shaft driving the mechanism to be driven by the transmission blod. 2.- Bloc de transmissio de puissance suivant la revendication 1, dans lequel l'engrenage à vitesse:variable est du type à engrènement con- stant. 2. A power transmission unit according to claim 1, wherein the variable speed gear is of the constant mesh type. 3. - Bloc de transmission de puissance suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel des moyens sont prévus pour entraîner le porte-planétai- res de l'engrenage différentiel à des rapports de couple différents par les moteurs respectifs. 3. - Power transmission unit according to claims 1 or 2, wherein means are provided for driving the planet carrier of the differential gear at different torque ratios by the respective motors. 4.- Bloc de transmission de puissance suivant une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel une seule roue solaire de 1'engrena- ge différentiel est associée à un dispositif unidirectionnel. 4. A power transmission unit according to any one of claims 1 to 4, wherein a single sun wheel of the differential gear is associated with a unidirectional device. 5.- Bloc de transmission de puissance suivant une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel on a prévu deux ou plusieurs moteurs et où une transmission à vitesse variable est reliée directement à l'arbre de commande finale. 5. A power transmission unit according to any one of claims 1 to 4 in which two or more motors are provided and in which a variable speed transmission is connected directly to the final drive shaft. 6.- Bloc de transmission de puissance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la transmission à vitesse variable comprend un dispositif unidirectionnel et un accouplement pouvant céder pour relier 1-'élément, d'engrenage actif de la transmission à vitesse varia- ble à l'arbre de commande final en sorte que le changement de rapport de transmission puisse être fait avec peu ou pas d'interruption du couple de sortie. 6. A power transmission unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the variable speed transmission comprises a unidirectional device and a coupling capable of yielding to connect 1-'element, active gear of the transmission to Variable speed at the final drive shaft so that the transmission ratio change can be made with little or no interruption of the output torque. 7. - Bloc de transmission de puissance suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel'Isolément d'engrenage actif de la trans- mission à vitesse variable est relié à l'arbre de commande final par l'in- termédiaire d'un accouplement à griffes. 7. A power transmission unit according to any one of claims 1 to 5 wherein the active gear unit of the variable speed transmission is connected to the final drive shaft via the intermediary of 'a claw coupling. 8.- Bloc de transmission de puissance qui )est un perfectionne- ment ou une variante du bloc de transmission de puissance décrit et reven- diqué dans le brevet n 480.467, caractérisé en ce qu'on a prévu une transmission à vitesse variable sensiblement telle que décrite ci-des- sus en se référant aux dessins ci-annexés. 8.- Power transmission unit which) is an improvement or a variant of the power transmission unit described and claimed in patent no 480,467, characterized in that a variable speed transmission is provided substantially such. as described above with reference to the accompanying drawings. 9.- Locomotive ayant un bloc de transmission de puissance com- me revendiqué dans l'une quelconque des revendications précédentes. 9. A locomotive having a power transmission unit as claimed in any one of the preceding claims. 10.- Locomotive ayant deux blocs de transmission de puissan- ce indépendants tels que revendiqués'dans les revendications précédentes 1 à 8, dont chaque bloc de transmission de puissance est agencé pour entra!- ner seulement un groupe particulier de roues roulant sur la voie. 10.- Locomotive having two independent power transmission blocks as claimed in the preceding claims 1 to 8, each power transmission unit of which is arranged to drive only a particular group of wheels running on the track. . En annexe 2 dessins. In appendix 2 drawings.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2990726A (en) * 1958-11-03 1961-07-04 Nebel Machine Tool Corp Power transmission unit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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