Drehzahlwechselgetriebe mit Antrieb durch Elektromotor Die Aufgabe,
verschiedene Drehzahlen eines elektrischen Antriebes herzustellen, kann entweder
mechanisch durch Getriebeschaltung oder elektrisch durch Regelung des Antriebsmotors
gelöst werden. Häufig findet man auch die Vereinigung der mechanischen Getriebeschaltung
mit der elektrischen Regelung. Es sei zunächst die mechanische Getriebeschaltung
betrachtet. Diese beruht darauf, daß man den Kraftweg über die Räderpaare des Getriebes
ändert, wobei man entweder die Räder verschiebt oder den Kraftweg über Kupplungen
führt, die je nach der verlangten Drehzahl ein-und ausgeschaltet werden. Kennzeichnend
ist in beiden Fällen, daß durch Eingriff von außen (mechanisch oder bei elektromagnetischen
Kupplungen elektrisch) Schaltbewegungen durchgeführt werden. Das wesentlich Neue
der Erfindung besteht darin, die Geschwindigkeitsänderung nicht durch einen äußeren
Eingriff innerhalb des Getriebes vorzunehmen, sondern dieses so auszubilden, daß
der Geschwindigkeitswechsel durch Umsteuerung des Antriebsmotors von der einen Drehrichtung
in die andere zustande kommt. Die Umsteuerung des Motors dient also nicht, wie es
sonst üblich ist, dazu, die Drehrichtung der Abtriebswelle umzukehren, sondern unter
Beibehaltung der Drehrichtung die Drehzahl zu verändern. Es leuchtet ein, daß der
Ersatz der Getriebeschaltung durch die Umsteuerung des Antriebsmotors zu einer wesentlichen
Vereinfachung des Antriebes führt; denn die elektrische Umsteuerung bedarf nur einfacher
und dazu leicht bedienbarer Schaltvorrichtungen.Speed change gearbox driven by an electric motor The task
To produce different speeds of an electric drive, either
mechanically by gear shifting or electrically by regulating the drive motor
be solved. Often one also finds the union of the mechanical gear shift
with the electrical regulation. Let me start with the mechanical gear shift
considered. This is based on the fact that the power path over the gear pairs of the transmission
changes, either shifting the wheels or the power path via clutches
leads, which are switched on and off depending on the required speed. Characteristic
is in both cases that through intervention from outside (mechanical or electromagnetic
Clutches electrical) switching movements are carried out. The essentially new
the invention consists in the speed change not by an external
To make intervention within the transmission, but to train this so that
the speed change by reversing the drive motor from one direction of rotation
into which the other comes about. The reversal of the motor does not serve as it does
It is otherwise common to reverse the direction of rotation of the output shaft, but below
Maintaining the direction of rotation to change the speed. It stands to reason that the
Replacement of the gear shift by reversing the drive motor to an essential one
Simplification of the drive leads; because the electrical reversal only needs a simpler one
and easy-to-use switching devices.
Die beiden Drehzahlen, die man auf diese Weise erhält, werden jedoch
in vielen Fällen nicht ausreichen. Jetzt hat man zwei Möglichkeiten, um den
Drehzahlbereich
zu erweitern. Die eine ist die Beeinflussung des Antriebsmotors selbst. Da man Wert
auf große Einfachheit legt, wird man als Antriebsmotor den einfachen Drehstrommotor
wählen, und zwar in der Ausführung als polumschaltbaren Motor. Schon bei einfacher
Polumschaltung ergeben sich zwei Motordrehzahlen, die zusammen mit den beiden Getriebedrehzahlen
vier verschiedene Drehzahlen der Antriebswelle ergeben. jetzt kann man noch einen
Schritt weiter gehen und in das Getriebe eine oder mehrere durch Kupplungen schaltbare
Stufen einbauen. Als Kupplungen wird man hierbei zweckmäßig Elektromagnetkupplungen
wählen. Nimmt man nur eine Umschaltung durch Kupplungen an, so erhält man zusammen
mit den beiden anderen Möglichkeiten (Drehrichtungsumkehr des Motors und Polumschaltung)
bereits acht verschiedene Drehzahlen. Selbstverständlich kann man die Schaltung
über Kupplungen auch wählen, wenn der Antriebsmotor nur mit einer festen Drehzahl
läuft. Dann bekommt man immerhin mindestens vier Geschwindigkeitsstufen: Es hindert
naturgemäß nichts; die Zahl der durch Kupplungen schaltbaren Getriebestufen zu vergrößern.
Eine weitere Stufe mit zwei Geschwindigkeiten erhöht den Schaltbereich des Antriebes
bereits auf sechzehn Drehzahlen. Man sieht, welche große Zahl von Möglichkeiten
sich trotz einfachster Baumittel ergibt.However, the two speeds obtained in this way will
in many cases not enough. Now you have two options for the
Speed range
to expand. One is influencing the drive motor itself. Because one is worth
When it comes to simplicity, the drive motor is the simple three-phase motor
in the version as a pole-changing motor. Even with simple
Pole switching results in two motor speeds, which together with the two gear speeds
result in four different speeds of the drive shaft. now you can do one more
Go one step further and put one or more clutches in the gearbox
Install steps. Electromagnetic clutches are expediently used here as clutches
Select. If one only assumes a switchover by clutches, one obtains together
with the other two options (reversing the direction of rotation of the motor and changing poles)
already eight different speeds. Of course you can do the circuit
Also choose via clutches if the drive motor is only running at a fixed speed
runs. Then you get at least four speed levels: It hinders
naturally nothing; to increase the number of gear stages that can be shifted by clutches.
Another level with two speeds increases the switching range of the drive
already at sixteen speeds. You can see what a large number of possibilities
arises despite the simplest building materials.
Die beste bauliche Durchbildung des Antriebes wird sich ergeben, wenn
man in den Kraftweg zwischen antreibende und Getriebewelle zwei Freilaufkupplungen
einschaltet, von denen je eine je einer Drehrichtung des Antriebsmotors zugeordnet
ist und von denen die eine unmittelbar, die andere über ein Umkehrgetriebe auf die
Abtriebswelle arbeitet, in der Weise, daß die Drehrichtung der Abtriebswelle erhalten
bleibt, während sich die Drehzahl je nach der Übersetzung innerhalb der beiden Stufen
ändert.The best structural design of the drive will result if
there are two overrunning clutches in the power path between the driving shaft and the transmission shaft
switches on, one of which is assigned to one direction of rotation of the drive motor
and of which one is direct, the other via a reverse gear to the
Output shaft works in such a way that the direction of rotation of the output shaft is preserved
remains while the speed depending on the translation within the two stages
changes.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Fig. I ist dabei ein Längsschnitt, während Fig. 2 ein Schnitt nach
der Linie A-B, Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie C-D ist.Fig. I is a longitudinal section, while Fig. 2 is a section according to
on the line A-B, Figure 3 is a section on the line C-D.
Es ist angenommen, daß der Antriebsmotor I ein polumschaltbarer Motor
sei, dessen Welle 2 mit einem Zahnrad 3 gekuppelt ist. Dieses greift in ein weiteres
Zahnrad 4 ein, das mit einem Zahnrad 5 im Eingriff steht. Das Zahnrad 5 enthält
eine Freilaufkupplung 6 bekannter Form, d. h., die Kupplung ist nur wirksam in Richtung
des eingezeichneten Pfeiles, während sie in der anderen Richtung frei läuft. Die
Welle 7 dieser Freilaufkupplung trägt ein Zahnrad 8 im Eingriff mit einer weiteren
Freilaufkupplung 9, die ebenfalls nur in Richtung des eingezeichneten Pfeiles kuppelt,
im entgegengesetzten Sinn aber frei läuft. Diesem Getriebeteil nachgeschaltet ist
ein weiterer Getriebeteil Io mit einer elektromagnetischen Doppelkuppplung 11, 12.
Über diese Doppelkupplung Io können an der Abtriebswelle 13 zwei verschiedene Geschwindigkeiten
eingestellt werden. Läuft jetzt .der Motor in der in Fig.2 dargestellten Drehrichtung,
so läuft das Freilaufgetriebe 5 frei, während, wie Fig. 3 zeigt, das Freilaufgetriebe
9 gekuppelt ist. Es wird also eine ganz bestimmte Drehzahl über die eine Hälfte
der Kupplung Io an der Abtriebswelle 13 vorhanden sein. Wird jetzt der Motor I umgesteuert
und damit auch die Drehrichtung der beiden Freilaufkupplungen 5 und g umgekehrt,
so kuppelt jetzt Kupplung 5, während Kupplung 9 frei läuft. jetzt wird, da das Getriebe
entsprechend Fig. 2 als Umkehrgetriebe ausgebildet ist, trotz Änderung der Drehrichtung
des Motors I eine Drehbewegung im gleichen Sinn, aber mit anderem Drehzahlverhältnis
auf die Welle 13 übertragen.It is assumed that the drive motor I is a pole-changing motor
be, whose shaft 2 is coupled to a gear 3. This engages in another
Gear 4, which is engaged with a gear 5. The gear 5 contains
an overrunning clutch 6 of known form, d. i.e., the clutch is only effective in one direction
of the arrow drawn in, while it runs freely in the other direction. the
Shaft 7 of this overrunning clutch carries a gear 8 in engagement with another
Overrunning clutch 9, which also only couples in the direction of the arrow shown,
but runs freely in the opposite sense. This gear part is connected downstream
Another gear part Io with an electromagnetic double clutch 11, 12.
Via this double clutch Io, two different speeds can be achieved on the output shaft 13
can be set. If the motor is now running in the direction of rotation shown in Fig. 2,
so the freewheel gear 5 runs freely, while, as FIG. 3 shows, the freewheel gear
9 is coupled. So it will be a very specific speed over half
of the coupling Io on the output shaft 13. Motor I is now reversed
and thus also the direction of rotation of the two overrunning clutches 5 and g reversed,
clutch 5 is now engaged while clutch 9 is running freely. now will as the gear
2 is designed as a reverse gear, despite a change in the direction of rotation
of the motor I a rotary movement in the same sense, but with a different speed ratio
transferred to the shaft 13.