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Föttinger-Getriebe für Strassen- und Geländefahrzeuge.
Strassen-und Geländefahrzeuge werden bis heute praktisch ausschliesslich mit mechanischen
Wechselgetrieben ausgerüstet. Bei dieser Art der Kraftübertragung ist der Antriebsmotor während der Fahrt in allen Gängen starr mit der angetriebenen Fahrzeugachse verbunden. Der Antriebsmotor kann dann bei Talfahrten des Fahrzeuges wirksam zur Bremsung herangezogen werden.
Ersetzt man das mechanische Wechselgetriebe durch ein hydraulisches Getriebe der FöttingerBauart, so ist, abgesehen von dem unter Umständen vorgesehenen mechanischen Direktgang, eine starre Verbindung des Motors mit der angetriebenen Fahrzeugachse nicht mehr vorhanden. Infolgedessen. kann auch der Motor nicht zur Abbremsung des Fahrzeuges herangezogen werden, was zur Folge hat, dass die mechanischen Radbremsen stark beansprucht werden.
Die Erfindung zeigt einen Weg, wie man auch bei Verwendung von Föttinger-Getrieben eine wirksame Motorbremsung erzielen kann. Die Erfindung geht dabei von einem Föttinger-Getriebe aus, das aus einem Drehmomentwandler und einer Direktkupplung zur unmittelbaren mechanischen Verbindung des Pumpen-und des Turbinenrades des Drehmomentwandlers besteht. Das Leitrad des Drehmomentwandlers kann mittels einer Leitradbremse festgehalten und freigegeben werden, so dass der Kreislauf des Drehmomentwandlers bei Einschaltung der Direktkupplung dauernd gefüllt bleiben kann, was im Interesse einer dauernden Betriebsbereitschaft des Wandlers sehr erwünscht ist. Zur wahlweisen Betätigung der Leitradbremse einerseits und der Direktkupplung anderseits dient eine Schaltvorrichtung.
Die Erfindung besteht darin, dass mittels der letztgenannten Schaltvorrichtung die Direkt- kupplung und die Leitradbremse nicht nur jeweils für sich, sondern auch beide gleichzeitig einschaltbar sind. Bei gleichzeitiger Einschaltung von Direktkupplung und Leitradbremse ist der Antriebsmotor starr mit der angetriebenen Fahrzeugachse verbunden. Gleichzeitig wird, und das ist das Ausschlaggebende, das Leitrad des Drehmomentwandlers festgehalten, während die durch die Direktkupplung verbundenen Pumpen-und Turbinenräder umlaufen. Hiedurch entsteht im Kreislauf eine starke Wirbelströmung, welche zur Folge hat, dass das Getriebe ähnlich wie eine Wasserbremse arbeitet und grössere Bremsleistungen aufnehmen kann.
Auf diese Weise wird nicht nur die beim mechanischen Wechselgetriebe erzielbare Bremsleistung erreicht, sondern sogar wesentlich verstärkt, u. zw. in einem solchen Masse, dass in den meisten Betriebsfällen von der Betätigung der mechanischen Radbremsen überhaupt abgesehen werden kann, so dass diese geschont werden.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Der Wandler 1 wird von dem Pumpenrad 4, dem Turbinenrad 5 und dem Leitrad 6 gebildet.
Das Pumpenrad 4 sitzt auf der treibenden Welle 7, während das Turbinenrad 5 über das Getriebe 3 mit der getriebenen Welle 8 verbunden ist. Das Leitrad 6 ist bei 9 in dem das Getriebe umgebenden festen Gehäuse 10 drehbar gelagert. Mittels einer Bremse 11 kann das Leitrad 6 festgehalten oder freigegeben werden. Die Bremse 11 wird durch eine Feder 12 in der Festhaltestellung und durch einen kleinen Druckkolben 13 in der Freigabestellung gehalten. 14 ist eine von der Welle 7 angetriebene Pumpe zur Rückförderung der Leckflüssigkeit in den Wandler 1.
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Die Direktkupplung 2 schliesst unmittelbar an den Wandler 1 an und ist als Lamellenkupplung ausgebildet, wobei die einen Lamellen auf der treibenden Welle 7 sitzen und die andern Lamellen von dem als Hohlwelle ausgebildeten Teil 15 der getriebenen Welle 8 getragen werden. In diesem Hohlwellenteil 75 der getriebenen Welle 8 ist gleichzeitig der Kraftkolben 16 untergebracht, mittels dessen die Lamellenkupplung betätigt, wird. Durch eine Feder 17 wird dieser Kolben 16 in der gezeigten rechten Ausschaltstellung gehalten.
Zu seiner Betätigung ist in dem vorliegenden Falle Drucköl angenommen, das von einer kleinen Pumpe 18 geliefert wird, die über das Zahnradpaar 19 des mechanischen Getriebes. 3 von der Hohlwelle 15, also von der getriebenen Welle 8 und damit in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit angetrieben wird.
Die Ölpumpe 18 liefert gleichzeitig das Druoköl für den Kolben 13 der Leitradbremse 11. Die
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von denen die eine dem Wandlerbqtrieb, die zweite dem Kupplungsbetrieb bei gelöster Leitradbremse und die dritte dem Bremsbetrieb bei angezogener Leitradbremse und eingeschalteter Direktkupplung entspricht.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Schaltvorrichtung 20 als Schieber 21 mit zwei Steuerkolben 22 und 23 ausgebildet, die in einem Steuerzylinder 24 geführt sind. Der Steuerschieber M steht unter dem Einfluss einer Feder 25, u. zw. so, dass diese versucht, den Schieber nach rechts zu bewegen. Die Stellung des Schiebers 27 wird durch einen Hebel 26 festgelegt, der drei Schaltstellungen I, II, III aufweist und dementsprechend drei Schieberstellungen zulässt. An den Steuerzylinder 24 sind Ölleitungen 27-31 angeschlossen, die von den beiden Steuerkolben 22, 23 des Schiebers 21 gesteuert werden.
Die Leitung 27 führt zur Ölwanne des Getriebes, die Leitung 28 zum Kolben 1. j der Leitradbremse 11, die Leitung 29 zum Kolben 16 der Lamellenkupplung 2, die Leitung 30 zur Druckseite der Ölpumpe 18 und schliesslich die Leitung. 37 zur Ölwanne des Getriebes.
In Fig. 1 ist der Steuerschieber 21 in der Schaltstellung 7 gezeichnet. In dieser Stellung ist die Druckleitung 30 der Ölpumpe 18 mit der Leitung, 1 und so mit der Wanne verbunden. Die Pumpe 18 fördert im Kreislauf. Die Lamellenkupplung 2 ist ausgeschaltet. Die Bremse 11 ist unter der Wirkung der Feder 12 angezogen, das Leitrad 6 wird also festgehalten. Das Getriebe arbeitet als Wandler.
Durch Umlegung des Hebels 26 von I nach II nimmt der Steuerschieber 21 die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung ein. In dieser Stellung ist die Verbindung der Druckleitung 30 mit der. Leitung 31 unterbrochen und eine Verbindung der Leitungen 28, 29 hergestellt, so dass sowohl der Kolben 13 der Leitradbremse 11 als auch der Kolben 16 der Lamellenkupplung 2 von Drucköl beaufschlagt werden. Die Leitradbremse 11 wird gelöst und gleichzeitig die Lamellenkupplung 2 eingeschaltet.
Das Getriebe arbeitet im Kupplungsbetrieb.
In der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung III ist die Leitung 28 zum Kolben 1. j der Leitradbremse 11 von der Öldruckleitung 30 abgetrennt und über die Leitung 27 mit der Ölwanne verbunden. Der Druckkolben 13 ist infolgedessen entlastet, so dass die Bremse 11 unter Wirkung ihrer Feder 12 wieder anzieht und das Leitrad 6 festhält. Dabei ist die Verbindung der Druckleitung 30 mit der Leitung 29 zum Druckkolben 16 der Lamellenkupplung 2 bestehen geblieben, so dass die Kupplung eingeschaltet ist.
Infolge der Festhaltung des Leitrades 6 bei eingeschalteter Lamellenkupplung 2 arbeitet der Wandler 1 als eine Wasserbremse, welche die getriebene Welle 8 wirksam abbremst. Ist eine Abbremsung nicht mehr erwünscht, so wird der Steuerschieber 21 in die Stellung I oder II umgeschaltet, je nachdem, ob man mit dem Wandler oder der Direktkupplung weiterfahren will.
Um hiebei zu vermeiden, dass die Umschaltung versehentlich unterbleibt und unter Erhöhung der Kraftmittelzufuhr mit der Wasserbremse weitergefahren wird, ist gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung eine besondere Sicherung vorgesehen. Diese Sicherung ergibt sich aus der zusätzlichen Beeinflussung des Steuerschiebers 21 in Abhängigkeit von der Kraftmittelzufuhr. Nach Fig. 3 ist diese Abhängigkeit dadurch herbeigeführt, dass ein mit dem Gashebel 32 verbundener Nocken 33 auf das Stangenende 34 des Schiebers 21 einwirkt. Hat der Fahrer beispielsweise vergessen, den Schieber 21 von Stellung III auf Stellung II umzuschalten, und wird jetzt der Gashebel 32 betätigt, so wird der Schieber durch den Nocken 33 des Gashebels 32 selbsttätig in die gestrichelt angedeutete Stellung Il verschoben.
Die Bremswirkung des Wandlers 1 wird also bei Betätigung des Gashebels selbsttätig aufgehoben. Der Weiterbewegung des Gashebels 32 steht dabei nichts entgegen, da der Nocken 33 nach Zurückdrängung des Schiebers 21 in den Zylinder 24 an dem Stangenende 34 vorbeigleiten kann.
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