DE239330C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist bereits eine Vorrichtung zur elektromechanischen Kraftübertragung mittels eines dreiteiligen Getriebes bekannt, dessen erstes Element mit der Treibmaschine, das zweite und dritte je mit einer elektrischen Maschine verbunden ist, wobei die beiden elektrischen Maschinen als Generator und Motor aufeinander arbeiten und eine mit der anzutreibenden Welle verbunden ist.

ίο Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung dieser Vorrichtung, durch welche sie zur elektromechanischen Kraftübertragung für Fahrzeuge, Züge ο. dgl. geeignet gemacht wird, und besteht darin, daß bei niedrigen Geschwindigkeiten der auf elektrischem Wege zu übertragende Teil der Energie zu Elektromotoren geleitet wird, welche auf die Achsen verteilt sind, während bei Geschwindigkeiten, die zwischen jenen niedrigen und der Geschwindigkeit der Treibmaschine liegen, nur eine elektrische Maschine elektrische . Energie erhält und als Motor wirkt. Durch diese Einrichtung wird es möglich, bei niedrigen Geschwindigkeiten den auf mehrere Achsen des Fahrzeuges, Zuges

0. dgl. wirkenden Druck im Sinne einer schnellen Beschleunigung voll auszunutzen. Bei den' höheren Geschwindigkeiten, welche aber immer noch kleiner sind als die der Treibmaschine, und bei welchen sonst die bei niedrigen Geschwindigkeiten als Motoren arbeitenden elektrischen Maschinen als Generatoren arbeiten müßten, erhält dagegen nur die elektrische»Maschine Strom und wirkt als Motor, welche bei" den niedrigen Geschwindigkeiten als Generator arbeitet. Diese Einrichtung ist getroffen, weil es überhaupt nicht oder nur schwer möglich sein dürfte, einen Motor durch mehrere Generatoren anzutreiben, zumal wenn letztere auf verschiedenen Achsen sitzen, die nicht unter allen Umständen mit gleicher Geschwindigkeit laufen.

Auf der Zeichnung ist in den Fig. 1 und 2 eine und in Fig. 3 eine zweite Ausführungsform dargestellt.

Bei der ersten Ausführungsform ist auf die Welle 2 der Treibmaschine 1, als welche z. B. ein Verpuffungsmotor gedacht ist, das Gehäuse 3 eines doppelt ausgebildeten Planetengetriebes gesetzt. In dem Gehäuse sind zunächst zwei Wellen drehbar gelagert, auf welche je zwei Planetenräder 4, 5 aufgekeilt sind. Sie stehen mit den Sonnenrädern 6, 7 in Eingriff. Das Gehäuse 3 mit den Räderpaaren 4, 5 bildet zugleich das Schwungrad der Treib- maschine 1. Das Sonnenrad 7 ist auf eine Hohlwelle 11 gesetzt, welche frei drehbar in dem Gehäuse 3 gelagert ist. Das Sonnenrad 6 ist auf eine Welle 8 gesetzt, welche in der Hohlwelle 11 frei drehbar ist. Die Hohlwelle 11 enthält ferner eine Bremsscheibe 14, den Anker 12 einer elektrischen Maschine, deren Polgehäuse mit 13 bezeichnet ist·, sowie die eine Hälfte 16 einer Reibungskupplung. Die Welle 8 enthält ferner die zweite Hälfte 17 der Reibungskupplung und ein Winkelrad 23, das mit einem Winkelrad 24 auf einer Fahrzeugachse 25 in Eingriff steht. Auf letztere ist der Anker 9 einer elektrischen Maschine gesetzt, deren Polgehäuse mit 10 bezeichnet ist. Auf einer zweiten Fahrzeugachse 25' ist in ähnlicher Weise

der Anker g' einer elektrischen Maschine, gesetzt, deren Polgehäuse mit io' bezeichnet ist. Schließlich ist auf die Welle 2 noch der Anker 18 einer elektrischen Maschine gesetzt, deren Polgehäuse mit 19 bezeichnet ist. Die Schaltung der verschiedenen elektrischen Maschinen ergibt sich aus Fig. 2.

Bei niedrigen Geschwindigkeiten, z. B. beim Anfahren, Überwinden von Steigungen usw., befinden sich sämtliche Schalter 26, 27, 27', 28, 28', 28" in der gezeichneten Stellung. Die Treibmaschine 1 versetzt mittels des Planetengetriebes die Wellen 8 und 11 und damit einerseits die Fahrzeugachsen 25, ,25' mit den Ankern 9, 9', andererseits den Anker 12 in Umdrehung. Diese elektrischen Maschinen werden in irgendeiner geeigneten Weise so geregelt, daß die Maschine 12, 13 als Generator auf die Maschinen 9, 10 und g', io' arbeitet, die als Motoren laufen. Allmählich läßt man die Geschwindigkeit der Fahrzeugachsen 25, 25' und der Motoren 9, 10 bzw. 9', io' zunehmen, dagegen die des Generators 12, 13 abnehmen, was sich durch entsprechende Änderung der elektrischen Verhältnisse bewirken läßt. Wie in Fig. 2 angedeutet, können außer den-Maschinen 9, 10 und 9', 10' noch weitere, in derselben Weise geschaltete und wirkende Motoren über noch mehrere Achsen des Fahrzeuges oder Zuges verteilt sein. In dem Maße, wie man die Geschwindigkeit des Generators 12, 13 abnehmen läßt, werden nacheinander die Schalter 28", 28' und 28 geschlossen, so daß schließlich kein Motor mehr Strom erhält und zu-

35. gleich der Generator 12, 13 kurzgeschlossen wird. Letzterer bleibt infolgedessen ganz stehen. Um die Zeit des Stillsetzens desselben abzukürzen und elektrische Verluste zu vermeiden, kann das Bremsband 15 auf der Bremsscheibe 14 angezogen werden. Jetzt legt man den Schalter 26 um, so daß nunmehr die Maschine 18, 19, welche bis dahin. auf einem offenen Stromkreis arbeitete, mit der Maschine 12, 13 auch elektrisch verbunden wird. Die Maschine 18, 19 arbeitet nun als Generator und die Maschine 12, 13 als Motor. Durch irgendeine Änderung der elektrischen Verhältnisse läßt man die Geschwindigkeit der Maschine 12, 13 zunehmen, bis alle Teile des Planetengetriebes gleiche Geschwindigkeit haben, und rückt nun die Kupplung 16, 17 ein. Infolgedessen sind jetzt alle Teile, des Planetengetriebes starr miteinander gekuppelt, und die ganze Vorrichtung, wirkt so, als ob die Treibmaschine 1 über die Wellen 2 und 8 die Fahrzeugachse 25 rein mechanisch antreibt. Die Geschwindigkeit der letzteren kann auch noch höher gesteigert werden, wenn man die Kupplung 16, 17 wieder löst und die Maschine 12, 13 schneller laufen läßt als die Treibmaschine 1.

Handelt es sich nur um den . Antrieb eines einzigen Fahrzeuges mit zwei Achsen, so wird zweckmäßig die Maschine 9, 10 fortgelassen. Man kann nämlich auch dann den Achsdruck beider Fahrzeugachsen 25 und 25' zum Zwecke einer schnellen Beschleunigung ausnutzen, da beide Fahrzeugachsen angetrieben werden, und zwar 25 rein mechanisch und 25' rein elektrisch.

Soll sich das Fahrzeug in umgekehrter Richtung bewegen, so legt man die Wechselschalter 27, 27' in die punktiert gezeichneten Stellungen um. Im übrigen ändert sich nichts an der Wirkungsweise, mit der alleinigen, aber selbstverständlichen Ausnahme, daß der Drehsinn der Welle 2 auch umzukehren ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist angenommen, daß die elektromechanisch zu übertragende. Energie von einem Elektromotor 21, 22 erzeugt wird, der z. B. durch eine Sammlerbatterie 20 gespeist werden kann. Bei den niedrigen Geschwindigkeiten tritt gegenüber den bereits dargelegten Schaltungen und Vorgängen keinerlei Unterschied auf. Währenddessen ist nämlich weder die Stromquelle 20 noch der Elektromotor 21, 22 elektrisch mit den übrigen elektrischen Maschinen verbunden, sondern nur mechanisch durch die Welle 2 und das Planetengetriebe. Bei den höheren Geschwindigkeiten wird jedoch — ebenso wie früher — der Schalter 26 umgelegt und damit die Stromquelle 20 mit der Maschine 12,13 verbunden, welche dann als Motor läuft. Bei dieser Anordnung wird also gewissermaßen die Treibmaschine ι und die zusätzliche Maschine 18, 19 der ersten Ausführungsform durch die Energiequelle 20 und den Elektromotor 21 ersetzt. Da nunmehr die Energiequelle gleich elektrische Energie liefert, so braucht die Energie nicht erst in elektrischer Form durch eine zusätzliche elektrische Maschine erzeugt werden, um sie in die Maschine 12, 13 zu leiten. Vielmehr kann die elektrische Energie zum Speisen der Maschine 12, 13 unmittelbar der Energiequelle 20 entnommen werden.

Die Verbindung und Regelung der elektrischen Maschinen kann auch in anderer Weise ausgeführt werden, als in Fig. 2 und 3 dargestellt.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vorrichtung zur elektromechanischen Kraftübertragung für Fahrzeuge, Züge o. dgl. mittels eines dreiteiligen Getriebes, dessen erstes Element mit der Treibmaschine, das zweite und dritte je mit einer elektrischen ■Maschine verbunden ist, wobei die beiden elektrischen Maschinen als Generator und Motor aufeinander arbeiten und die eine mit der anzutreibenden Welle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei niedrigen Geschwindigkeiten der auf elektrischem Wege zu übertragende Teil der Energie zu Elektromotoren (9, 10"bzw. 9', 10') ge-

   leitet wird, welche auf die Achsen verteilt sind, während bei Geschwindigkeiten, die zwischen jenen niedrigen und der Geschwindigkeit der Treibmaschine (i) liegen, nur eine elektrische Maschine (12, 13) elektrische Energie erhält und als Motor wirkt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt genannte elektrische Maschine (12, 13) beim Arbeiten als Motor elektrische Energie von einer weiteren elektrischen Maschine (18, 19) erhält, welche auf der antreibenden Welle (2) sitzt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanisch zu übertragende Energie . von' einem Elektromotor (21, 22) erzeugt wird, und daß die im Anspruch 1 zuletzt genannte elektrische Maschine (12, 13) beim Arbeiten als Motor elektrische Energie aus derselben Quelle (20) erhält, wie dieser Elektromotor (21,22).

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.