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Es sind Getriebe, sogenannte Differentialwandler-Getriebe, bekannt, bei denen die Motorleistung teils auf einem hydraulischen und teils auf einem mechanischen Kraftweg übertragen wird. Hiebei dient ein Planetenradgetriebe entweder als Leistungsteilergetriebe oder als Summengetriebe. Ist ein Leistungsteilergetriebe vorhanden, so ist ein Glied des Planetenradgetriebes mit der Motorwelle, ein anderes Glied mit dem Primärteil eines Strömungswandlers und ein drittes Glied mit dem Abtrieb verbunden. Der Se- kundärteil des Wandlers ist, meist über einen Freilauf, ebenfalls mit dem Abtrieb verbunden. Bei einem Summengetriebe steht ein Glied des Planetenradgetriebes mit dem Sekundärteil eines Strömungswandlers, das zweite Glied mit der Motorwelle und das dritte Glied mit dem Abtrieb in Verbindung.
Der Primärteil des Wandlers wird ebenso von der Motorwelle angetrieben.
Der Hauptvorteil des Differentialwandler-Getriebes gegenüber einem rein mechanischen Getriebe besteht darin, dass es sich weitgehend selbsttätig den verschiedenen Abtriebswiderständen anpasst, d. h., dass es in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich das Übersetzungsverhältnis zwischen Motorwelle und Abtriebswelle automatisch und stufenlos ändert, u. zw. derart, dass z. B. bei einem DifferentialwandlerGetriebe mit einem Leistungsteilergetriebe die Motorleistung bei stillstehender Antriebswelle rein hydraulisch und mit steigender Abtriebsdrehzahl zunehmend über den mechanischen Kraftweg übertragen wird.
Es wird hiemit die Motorleistung besser ausgenützt, als es bei den herkömmlichen Zahnradstufengetrieben der Fall ist. Der Hauptvorteil des Differentialwandler-Getriebes gegenüber einem Wandlergetriebe ist darin zu sehen, dass wegen der teilweise mechanischen Leistungsübertragung der Wirkungsgrad höher ist.
Wie ferner bekannt ist, lässt sich bei solchen Differentialwandler-Getrieben in einfacher Weise ein zweiter, rein mechanischer Gang dadurch erzielen, dass der hydraulische Kraftweg ausgeschaltet wird, z. B. dadurch, dass er bei einem Leistungsteilergetriebe festgebremst wird. Im allgemeinen ist es notwendig, dem Differentialwandler-Getriebe ein Reduktionsgetriebe (Übersetzung ins Langsame) nachzuschalten, das die Drehzahl dem Bedarfsfall anpasst.
Es ist weiterhin bekannt, zur Erzielung eines Rückwärtsganges in einem leistungsteilenden WandlerGetriebe das Turbinenrad des Strömungswandlers festzubremsen und das drehbar ausgebildete Leitrad mit dem Abtrieb zu verbinden und umlaufen zu lassen.
Es wird nun ein solches Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschlagen, das durch eine neuartige Verbindung von Getriebeelementen einen einfachen Aufbau des Getriebes zulässt und trotzdem mehrere Gänge, insbesondere auch einen hydraulischen Rückwärtsgang, ermöglicht. Die Erfindung wird in der Kombination folgender an sich bekannter Merkmale gesehen : a) Das Getriebe weist einen rein mechanischen Kraftweg, einen hiezu parallelgeschalteten hydraulischen Kraftweg mit einem Strömungswandler mit einem von seiner ortsfesten Abstützung ablösbaren Leitrad und ein den beiden Kraftwegen nachgeschaltetes Schaltgetriebe auf, b) an der Verzweigungsstelle und/oder an der Vereinigungsstelle dieser beiden Kraftwege ist ein leistungsteilendes bzw. leistungssummierendes Planetenradgetriebe angeordet, c) der hydraulische Kraftweg ist hinsichtlich der Drehmomentübertragung z.
B. durch Entleerung des Strömungswandlers oder mittels einer Trennkupplung oder mittels einer Bremse ausschaltbar, d) zwischen der Vereinigungsstelle der beiden Kraftwege und dem nachgeschalteten Schaltgetriebe ist eine Verbindungswelle vorgesehen, und
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e) das Schaltgetriebe weist ausser dem mit der genannten Verbindungswelle verbundenen Eintrieb noch einen weiteren mit dem Leitrad über Getriebeelemente verbundenen Eintrieb auf und ist derart ausgebil- det, dass wahlweise mindestens einer dieser beiden Eintriebe z.
B. über Schaltkupplungen oder über Pla- netenradgetriebe, bei denen die mit den beiden Eintrieben verbundenen Glieder mittels Bremsen abbrems- bar sind, mit der Abtriebswelle des Getriebes in Triebverbindung gebracht werden kann. Zweckmässi- gerweise wird hiebei das drehbare Leitrad des Wandlers in an sich bekannter Weise mit einer Bremse ver- sehen. Bei Getrieben mit einem leistungsteilendenPlanetenradgetriebe wird weiterhin vorgeschlagen, dass in Kraftflussrichtung hinter dem Turbinenrad des Wandlers ebenfalls in an sich bekannter Weise ein Frei- lauf angeordnet wird, der sich löst, wenn die hinter diesem Freilauf befindliche Verbindungswelle eine höhere Drehzahl erreicht als das Turbinenrad, und dass ferner das Pumpenrad mittels einer Bremse fest- bremsbar ausgebildet wird.
Bei Anordnung mit einem Summengetriebe als Nachschaltgetriebe wird dage- gen das Turbinenrad des Wandlers mittels einer Bremse feststellbar ausgebildet, und ferner wird entweder der Wandler entleerbar oder diePrimärwelle des Wandlers von der Antriebswelle mittels einer Trennkupp- lung lösbar ausgebildet.
Getriebe dieser Art besitzen mindestens zwei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang (Wandlergang).
Zur Erzielung des ersten Vorwärtsganges (Differentialwandlergang) wird nur das Leitrad festgehalten, so dass damit der hydraulische und mechanische Kraftweg eingeschaltet sind, während die Bremse an der
Verbindungswelle gelöst und die Verbindungswelle selbst mit der Abtriebswelle gekuppelt ist. Für den zweiten Vorwärtsgang (rein mechanischer Gang) wird der hydraulische Kraftweg ausgeschaltet, indem z. B. bei Leistungsteilergetrieben die Primärwelle des hydraulischen Kraftweges festgebremst wird oder bei
Summengetrieben der Wandler entleert oder die Primärwelle des Wandlers mittels einer Trennkupplung vom Antrieb gelöst wird. Beim Rückwärtsgang wird das Leitrad mit der Abtriebswelle gekuppelt und die erwähnte Verbindungswelle (Turbinenrad des Wandlers) festgebremst. Mithin ist der Rückwärtsgang ein reiner Wandlergang ohne Leistungsverzweigung.
Es ist ferner möglich, bei Vorwärtsfahrt mit eingelegtem Rückwärtsgang durch den Wandler und bei Rückwärtsfahrt mit dem ersten Vorwärtsgang zu bremsen.
Eine besonders günstige Anordnung des nachgeschalteten Schaltgetriebes ergibt sich dadurch, dass das Schaltgetriebe als Planetenradgetriebe ausgebildet wird, von dem ein Glied mit der Abtriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes, ein zweites Glied mit dem Leitrad des Wandlers und ein drittes Glied mit der erwähnten Verbindungswelle (zwischen den beiden Kraftwegen einerseits und dem nachgeschalteten Planetenradgetriebe anderseits) verbunden werden. Bei dieser Anordnung eines Planetenradgetriebes entfallen die Trennkupplungen, die die Verbindungswelle oder das Leitrad wahlweise mit der Abtriebswelle verbinden. An deren Stelle tritt eine Bremse, die die Verbindungswelle im Rückwärtsgang festbremst. In beiden Vorwärtsgängen wird nun zusammen mit dem Leitrad auch ein Glied des nachgeschalteten Planetenradgetriebes festgehalten.
Eine vorteilhafte Getriebeanordnung besteht ferner darin, dass bei einem Getriebe mit einem leistungsteilenden Planetenradgetriebe und einem als Nachschaltgetriebe dienenden Planetenradgetriebe mit je drei Gliedern die beiden Planetenradgetriebe gleichartig ausgebildet und derart angeschlossen werden, dass zwei gleichartige Glieder (z. B. Aussenkranz oder Planetenradträger) mit der Antriebswelle bzw. mit der Abtriebswelle, dass zwei weitere gleichartige Glieder (z. B. Sonnenrad) mit dem Pumpenrad bzw. mit dem Leitrad des Wandlers und die dritten Glieder (z. B. Planetenradträger bzw. Aussenkranz) miteinander verbunden sind. Der Vorteil dieser Getriebeanordnung ist neben dem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 zwischen Motor- und Abtriebswelle im zweiten Vorwärtsgang insbesondere darin zu sehen, dass sich die Fertigung von zwei gleichen Planetenradgetrieben vereinfacht.
Wird bei einem Getriebe mit Leistungsteilung das Pumpenrad des Wandlers mit dessen Turbinenrad in an sich bekannterWeise kuppelbar ausgeführt (z. B. durch eine Überbrückungs-Reibkupplung) und wird die mit dem Turbinenrad verbundene Hälfte dieser Überbrückungskupplung zwischen Turbinenrad und dem diesem nachgeschalteten Freilauf angeordnet, so ist ein weiterer Vorwärtsgang möglich, u. zw. dadurch, dass im überbrückten Zustand der Wandler eine starre Übersetzung 1 : 1 aufweist. Dieser Vorwärtsgang kann somit zwischen dem bisherigen ersten und zweiten Gang liegen. Damit hiebei das feststehende Leitrad keine Verluste verursacht, kann der Wandler entleert werden.
Es ist jedoch zweckmässiger, wenn in Kraftflussrichtung hinter dem Leitrad ein Freilauf und hinter diesem Freilauf eine Bremse vorgesehen werden und dass dieser Freilauf bei angezogener Bremse und gelöster Leitradbremse im Wandlerbetrieb das Leitrad festhält. In dem Gang mit überbrückten ! Wandler laufen mithin sämtliche Wandlerteile miteinander um und sind wirkungslos.
Wird das nachgeschaltete Planetenradgetriebe viergliedrig ausgeführt und ist das vierte Glied (z. B. zweites Sonnenrad) abbremsbar ausgebildet, so ist ein weiterer Gang erzielbar.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei sich weitere
Merkmale und Vorzüge aus der näheren Beschreibung ergeben.
Es stellen dar : Fig. 1 ein zweigängiges Getriebe mit Leistungsteilergetriebe und einem Rückwärtsgang, wobei das Nachschaltgetriebe als Planetenradgetriebe ausgebildet ist, Fig. la ein ähnliches Getriebe mit einem gegenüber Fig. 1 abgeänderten Leistungsteilergetriebe und mit einem Rückwärtswandler, Fig. 2 eine Übersicht über die Gangschaltungen gemäss den Getrieben nach Fig. 1 und la, Fig. 3 ein zweigängiges Ge- triebe mit Summengetriebe, einem Rückwärtsgang und mit einem mit Trennkupplungen versehenen nach- geschalteten Stirnradgetriebe, Fig. 4 eine Übersicht über die Gangschaltungen gemäss dem Getriebe nach Fig. 3, Fig. 5 ein zweigängiges Getriebe mit Leistungsteilergetriebe, Rückwärtsgang über das Leitrad, nachgeschaltetem Planetenradgetriebe und mit Anschlepp-und Bremsgang, Fig.
6 das Gangschaltschema hiezu, Fig. 7 ein dreigängiges Getriebe mit überbrückbare Wandler, mit zusätzlicher Bremsmöglichkeit und Rückwärtsgang, Fig. 7a ein ähnliches Getriebe mit einem gegenüber Fig. 7 abgeänderten Leistungstei- lergetriebe, Fig. 8 eine Übersicht über die Getriebeschaltungen gemäss den Getrieben nach Fig. 7 und 7a,
Fig. 9 ein fünfgängiges Getriebe mit besonders hohem Anfahrmoment im 1.
Gang, mit Rückwärtsgang und einem viergliedrigen nachgeschalteten Planetenradgetriebe, Fig. 10 eine schematische Stirnansicht des viergliedrigen nachgeschalteten Planetenradgetriebes, Fig. 11 das Gangschaltschema des Getriebes gemäss Fig. 9, Fig. 12 ein zweigängiges Getriebe mit nichtfluchtender Antriebs- und Abtriebswelle, Fig. 13 das
Gangschaltschema des Getriebes gemäss Fig. 12, Fig. 14 ein viergängiges Getriebe mit überbrückbare Wandler und Rückwärtsgang und Fig. 15 das Gangschaltschema des Getriebes gemäss Fig. 14.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe wird die Motorleistung durch die Eingangswelle 1 eingeleitet.
Mit dieser Welle ist der Aussenkranz 2 eines leistungsteilenden, einebenigen Planetenradgetriebes 3 verbunden. Die Motorleistung wird ferner vom Aussenkranz 2 über Planetenradpaare 4 auf den Planetenradträger 5 und auf das Sonnenrad 6 des Planetenradgetriebes 3 verteilt. Vom Sonnenrad 6 nimmt der hydraulische Kraftweg des Getriebes seinen Ausgang und geht über eine Hohlwelle 7 zum Pumpenrad 8 eines Wandlers 9 und weiter über das Turbinenrad 10 oder das Leitrad 11 des Wandlers 9 ; letzteres ist drehbar gelagert und mittels einer Bandbremse 12 feststellbar. Der mechanische Kraftweg zweigt vom Planetenradgetriebe 3 über den Planetenradträger 5 ab, der mit einer Welle 13 verbunden ist.
Der hydraulische Kraftweg für Vorwärtsfahrt gelangt vom Turbinenrad 10 über einen Freilauf 14 zu einer Verbindungswelle 15, die hier als Verlängerung der Welle 13 ausgebildet ist und die die beiden nun vereinigten Kraftwege mit einem nachgeschalteten Planetenradgetriebe 16 verbindet. Dabei ist die Verbindungswelle 15 mit dessen Planetenradträger 17 verbunden, der mittels einer Bandbremse 18 abbremsbar ist. Das Sonnenrad 19 des nachgeschaltetenPlanetenradgetriebes 16 ist über eine Hohlwelle 20 mit dem Leitrad 11 starr verbunden. Planetenradpaare 21 des Planetenradträgers können mit dem Sonnenrad 19 und mit einem Aussenkranz 22, der mit der Abtriebswelle 23 des Getriebes verbunden ist. Das Pumpenrad 8 ist mittels einer Bandbremse 24 abbremsbar.
Das Getriebe gemäss Fig. la ist ähnlich ausgebildet. Der Unterschied zum Getriebe gemäss Fig. 1 besteht darin, dass statt des normalen Wandlers 9 (Vorwärtswandler) ein Rückwärtswandler 9a vorgesehen ist, dessen Turbinenrad 10a so beschaufelt ist, dass es vom Pumpenrad 8a in einer zum Pumpenrad umgekehrten Drehrichtung angetrieben wird, und dass ferner statt des leistungsteilenden Planetenradgetriebes 3 mit Planetenradpaaren 4 nun ein einfaches leistungsteilendes Planetenradgetriebe 3a mit einzelnen Planetenrädem4a zwischen Aussenkranz 2a und Innenkranz 6a angeordnet ist. Bei dem Getriebe gemäss Fig. la laufen die beiden Wellen
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gemäss der Erfindung das Leistungsteiler- oder Leistungssammlergetriebe so ausgebildet und angeschlossen sein, dass der Drehrichtung des Turbinenrades Rechnung getragen wird.
Die weitere Ausbildung des Getriebes gemäss Fig. la entspricht dem Getriebe gemäss Fig. 1. Die Eingangswelle 1 ist mit dem Aussenkranz 2a des Planetenradgetriebes 3a, das Leitrad 11a mit der Welle 20 verbunden. Der Steg Sa ist auf der Welle 13a angeordnet, deren Verlängerung die Welle 15 ist.
Mit diesen Getrieben gemäss den Fig. 1 und la werden zwei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang erzielt. In Fig. 2 ist hiezu dargestellt, welche der Bandbremse 12,18 und 24 angezogen werden müssen, um die verschiedenen Gänge einzuschalten, und ob eine rein mechanische (m), eine rein hydraulische (h) oder eine gemischt hydraulisch-mechanische (hm) Kraftübertragung vorliegt (die Bezeichnungen m, h und hm werden entsprechend auch in den Fig. 4, 6,8, 11,13 und 15 angewandt). Der erste Vorwärtsgang (G 1) wird durch Anziehen der Bandbremse 12 erreicht und ist ein Differentialwandlergang (hm), bei dem keine starre Übersetzung zwischen Motor und Abtrieb vorhanden ist, sondern bei dem sich die Übersetzung
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zwischen An- und Abtriebswelle den Fahrwiderständen anpasst.
Wird ausserdem die Bandbremse 24 angezogen, so ist der zweite Vorwärtsgang (G 2) eingeschaltet. Hiebei geht die Leistung über die Getriebeteile
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chanischer Gang (m) vor. Dabei befindet sich der Freilauf 14 bzw. 14a in gelöster Stellung, d. h. der Wandler steht als Ganzes still und verursacht keinerlei Verluste. Da gemäss Fig. 1 die beiden Planetenradgetriebe einander gleich ausgebildet. und spiegelsymmetrisch angeordnet sind, beträgt die starre Übersetzung des Getriebes im zweiten Gang 1 : 1, d. h. Eingangs- und Abtriebsdrehzahl sind einander gleich gross. Der Übergang vom ersten zum zweiten Vorwärtsgang erfolgt hiebei wie auch beim Getriebe gemäss Fig. la überschneidungs-und zugkraftunterbrechungsfrei.
Sind die Bremsen 12 und 24 gelöst und wird die Bremse 18 angezogen, so ergibt sich der Rückwärtsgang (RG). Durch die angezogene Bremse 18 und durch den nun fassenden Freilauf 14 bzw. 14a wird das Turbinenrad 10 bzw. 10a festgehalten. Das Leitrad, das normalerweise die Reaktionskraft aufnimmt, kann sich nun drehen und läuft also sowohl beim Vorwärts- als auch beim Rückwärtswandler iii der zur Betriebsdrehrichtung des Turbinenrades umgekehrten Drehrichtung um, so dass der Rückwärtsgang über die Getrie-
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und 23 zustande kommt. Es liegt mithin ein reiner Wandlergang vor ; sind dagegen alle Bremsen gelöst, so ergibt sich Leerlauf des Getriebes.
In Fig. 3 ist ein weiteres Zweigang-Getriebe dargestellt, bei dem statt eines Leistungsteiler-Getriebes ein Summengetriebe und statt des nachgeschalteten Planetenradgetriebes ein einfaches Stirnradgetriebe mit Trennkupplungen vorgesehen ist.
Der Motor wirkt auf eine Eingangswelle 30, die sowohl mit dem Sonnenrad 31 eines Summen-Planetenradgetriebes 32, als auch über Stirnräder 33, 34, Trennkupplung 38 und Hohlwelle 35 mit dem Pumpenrad 36 eines StrJmungswandlers 37 verbunden ist. Die Trennkupplung 38 gestattet es, die Verbindung zwischen Antrieb und Pumpenrad 36 zu unterbrechen. Das Turbinenrad 39 ist mittels der Bremse 40 abbremsbar und ferner mit einer Welle 41 verbunden, die über ein Stirnrad 42 auf die Aussenverzahnung des Aussenkranzes 43 des Planetenradgetriebes 32 wirkt. Sowohl das Sonnenrad 31 als auch der Aussenkranz 43 kämmen mit dem Planetenrad 44, das auf dem Planetenradträger 45 sitzt, der mit einer Welle 47 in Verbindung steht. Eine Trennkupplung 48 erlaubt, dass die Welle 47 wahlweise mit der Abtriebswelle 49 gekuppelt werden kann.
Das drehbare Leitrad 50 des Wandlers 37 ist mit einem Stirnrad 51 verbunden, in das ein auf einer Welle 53 sitzendes Stirnrad 52 eingreift. Auf der eine Trennkupplung 57 aufweisenden'Welle 53 ist ferner ein Stirnrad 54 aufgebracht, das über Stirnräder 55 und 56 mit der Abtriebswelle 49 in Triebverbindung steht, u. zw. derart, dass Leitrad 50 und Abtriebswelle 49 sich in entgegengesetzten Drehrichtungen bewegen. Das Leitrad 50 ist durch ein Bremsband 58 festbremsbar.
Der erste Gang (Differentialwandlergang G 1) wird dadurch erzielt (Fig. 4), dass die Kupplungen 38, 48 angezogen sind und dasLeitrad 50 durch das Bremsband 58 abgebremst ist. Der Kraftfluss teilt sich hie-
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weg. Beide Kraftwege treffen sich im Summengetriebe 32. Von hier gelangt der vereinigte Kraftfluss über den Planetenradträger 45, die Welle 47 und die Trennkupplung 48 zur Abtriebswelle 49. Der rein mechanische zweite Gang (G 2) wird nun durch Lösung der Kupplung 38 und Anziehen der Bremse 40, also bei weiterhin angezogener Bremse 58 und angezogener Kupplung 48, eingelegt. Dabei wird das Motormoment von der Eingangswelle 30 über das Sonnenrad 31, das Planetenrad 44, den Planetenradträger 45, die Welle 47 zur Abtriebswelle 49 übertragen ; der Wandler steht hiebei'still.
Beim Rückwärtsgang sind nur die Bremse 40 und die Kupplungen 38 und 57 angezogen, so dass nun der Kraftfluss von der Eingangswelle 30
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ferner über die Stirnräder 51 und 52, die Welle 53 und die Stirnräder 54,55 und 56 zur Abtriebswelle 49 verläuft, wobei das Leitrad 50 entgegen der Arbeitsdrehrichtung der Turbine 39 angetrieben wird.
Konstruktive Vereinfachungen der in Fig. 3 dargestellten Getriebeausführung lassen sich dadurch erreichen, dass die Kupplungen 48, 57 zu einer Klauenkupplung zusammengefasst werden, die wahlweise die Welle 47 oder das Stirnrad 56 mit der Abtriebswelle 49 kuppelt.
Das Getriebe gemäss Fig. 5 entspricht im wesentlichen dem nach Fig. 1. Der Unterschied besteht lediglich in einem zusätzlichen Freilauf zwischen Leitrad und Pumpenrad des Wandlers. Eine Eingangswelle 65 ist mit dem Aussenkranz 66 eines Planetenradgetriebes 64 verbunden, der über Doppelplanetenräder 67, 68 mit dem Sonnenrad 69 in Verbindung steht. Das Sonnenrad 69 sitzt auf einer Hohlwelle 70, die mittels einer Bandbremse 71 abbremsbar ist und auf der das Pumpenrad 72 eines Strömungswandlers 73 aufgebracht ist.
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Der Planetenradträger 74 der Doppelplanetenräder 67,68 ist auf einer Welle 75 befestigt, auf die über einen Freilauf 77 das Turbinenrad 76 wirkt. Die Verlängerung (Verbindungswelle 78) der Welle 75 ist mit dem Planetenradträger 79 eines nachgeschalteten Planetenradgetriebes 89 verbunden, der Doppel- planetenräder 80,81 trägt und mittels einer Bremse 82 festgehalten werden kann. Der Aussenkranz 83 führt zur Abtriebswelle 84 des Getriebes. Das drehbare Leitrad 85 des Wandlers 73 ist mittels eines Brems- bandes 86 abbremsbar und ferner einerseits über einen Freilauf 87 mit der Hohlwelle 70 und anderseits mit dem Sonnenrad 88 des Planetenradgetriebes 89 verbunden.
An Hand der Fig. 6 sollen nun die besonderen Schaltmöglichkeiten dieses Getriebes erläutert werden.
Es ist hiebei durch Kreuze kenntlich gemacht, welche Bremsen angezogen sind und welche Freiläufe sper- ren. Die beiden Vorwärtsgänge (G l, G 2) und der Rückwärtsgang (RG) werden wie beim Getriebe gemäss
Fig. 1 geschaltet. Der zusätzliche Freilauf 87 ermöglicht nun fernerhin ein Anschleppen (A) des Fahrzeu- ges, ohne dass dazu eine Bremse angezogen werden muss. Durch den jetzt fassenden Freilauf 87 sind bei- de Sonnenräder 69 und 88 der Planetenradgetriebe 64 und 89 miteinander verbunden.
Deshalb wird beim
Anschleppen der Kraftfluss von der Abtriebswelle 84 über zwei mechanische Zweige übertragen, nämlich über den Aussenkranz 83 des nachgeschalteten Planetenradgetriebes, die Planetenräder 81 und 80, das
Sonnenrad 88, das Leitrad 85, den Freilauf 87 sowie über das Sonnenrad 69 des Eingangsplanetenradge- triebes, die Planetenräder 68 und 67 und den Aussenkranz 66 zur Eingangswelle 65 und femer teilweise parallel hiezu von dem Planetenrad 80 des nachgeschalteten Planetenradgetriebes über den Planetenradträger 79, die Verbindungswelle 78, die Welle 75, den Planetenradträger 74 des Eingangsplanetenradgetriebes zum Planetenrad 68 ; das entspricht einer starren Durchkupplung des Getriebes, wenn beide Planetenradgetriebe 64 und 89 die gleiche Übersetzung aufweisen.
Zusätzlich zur Bremsung durch den Motor ist durch den Freilauf 87 ein hydraulischer Bremsbetrieb möglich, wenn nur die Bremse 82 betätigt wird. Die Bremsung erfolgt dadurch, dass Pumpenrad 72 und Leitrad 85 durch den Freilauf 87 gekuppelt sind und gegen das durch die Bremse 82 stillgesetzte Turbinenrad 76 in Arbeitsdrehrichtung angetrieben werden. Hiezu kommt noch die Bremsung durch den Motor über die weiteren Getriebeteile 65 - 70.
Diese Anordnung des Freilaufes zwischen Leitrad und Pumpenrad des Strömungswandlers zum Zwecke des Anschleppens und zusätzlichen hydraulischen Bremsensist grundsätzlich bei allen Getrieben gemäss den Fig. 3,7, 9,12 und 14 möglich. Damit die Getriebeausführungen gemäss diesen Figuren jedoch nicht zu unübersichtlich werden, ist der Freilauf zum Bremsen und Anschleppen nur an diesem Getriebebeispiel gezeigt.
Das Getriebe gemäss Fig. 7 unterscheidet sich von dem Getriebe nach Fig. 1 dadurch, dass der Strömungswandler überbrückbar und das Leitrad über einen Freilauf mit dem Nachschaltgetriebe verbunden ist. Eine Antriebswelle 95 ist mit dem Aussenkranz 96 eines Planetenradgetriebes 94 verbunden, der über Planetenradpaare 97 auf dem Planetenradträger 98 mit dem auf einer Hohlwelle 100 sitzenden und durch eine Bremse 101 festsetzbaren Sonnenrad 99 kämmt. Auf der Welle 100 ist das Pumpenrad 103 eines Strömungswandlers 102 aufgebracht. Das Turbinenrad 104 des Wandlers 102 ist über einen durch eine Sperrvorrichtung 105a sperrbaren Freilauf 105 an eine Welle 106 angeschlossen, die ferner mit dem Planetenradträger 98 verbunden ist. Die Welle 100 (Pumpenradwelle) ist mit einer Kupplung 107 versehen, die es gestattet, die Welle 100 mit dem Turbinenrad 104 zu kuppeln.
Eine Verbindungswelle 108 verbindet die Welle 106 und den Freilauf 105 mit dem durch eine Bremse 113 feststellbaren und Planetenradpaare 119 aufweisenden Planetenradträger 110 eines nachgeschalteten Planetenradgetriebes 109, dessen Aussenkranz 114 mit der Abtriebswelle 112 des Getriebes in Verbindung steht. Das Sonnenrad 111 ist durch die Bremse 115 abbremsbar und ferner über einen Freilauf 116 mit dem Leitrad 117 des Wandlers 102 verbunden, das drehbar angeordnet und durch eine Bremse 118 abbremsbar ist.
Bei der gegenüber dem Getriebe gemäss Fig. 7 nur ein anderes leistungsteilendes Planetenradgetriebe 94a aufweisenden Getriebeanordnung gemäss Fig. 7a steht der auf der Antriebswelle 95 sitzende Innenkranz 96a mit einem Planetenrad 97a in Eingriff. Auf der Welle dieses Planetenrades 97a ist ein weiteres Planetenrad 97b angeordnet, das mit einem weiteren Innenkranz 99a kämmt, der mit der Welle 106 verbunden ist. Die Planetenräder 97a und 97b sind in einem mittels der Bremse 101 festbremsbarenPlane- tenradträger 98a gelagert, der auf der Welle 100 sitzt.
Das zweiebenige Planetenradgetriebe 94a nach Fig. 7a bewirkt im übrigen dieselben Drehrichtungen-gegebenenfalls auch dieselben Drehzahlen - jeweils der Wellen 100 und 106 wie jeweils die Wellen 100 und 106 des einebenigen Planetenradgetriebes 94 nach Fig. 7, falls die Drehrichtungen bzw. die Drehzahlen der Eingangswellen 95 nach Fig. 7 und 7a einander gleich sind.
Die Getriebe gemäss Fig. 7 und 7a ermöglichen je drei Vorwärtsgänge (G 1, G 2, G 3), wie aus Fig. 8
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ersichtlich ist. Davon werden der unterste und der oberste Gang (G l, G 3) ähnlich den Gängen gemäss dem Getriebe nach Fig. 1 geschaltet ; mittels der Bremse 115 wird das Sonnenrad 111 des Nachschaltge- triebes festgehalten. Gleichzeitig stützt sich im Vorwärts-Wandlergang (G 1) das Leitrad über den Frei- lauf 116 auf der Bremse 115 ab. Der Zwischengang G 2, der wie der 3. Gang (G 3) rein mechanisch ist, wird zusätzlich durch Überbrücken des Wandlers mittels der Kupplung 107 beim Schaltzustand G 1 er- reicht. Im Zwischengang G 2 kann infolge des Freilaufes 116 das Leitrad 117 mit Pumpen- (103) und Tur- binenrad 104 zusammen umlaufen.
Der Wandler 102 dreht sich also als Ganzes um und ist wirkungslos.
Im bereits erläuterten obersten Vorwärtsgang G 3 (mechanischer Gang) kann die Kupplung 107 eingeschal- tet bleiben. Der Übergang von G 2 auf J 3 vollzieht sich überschneidungs-und zugkraftunterbrechungs- frei. Für den Rückwärtsgang RG wird die Bremse 113 allein angezogen. Bei der Kraftübertragung über das rückwärts laufende Leitrad 117 und das Pumpenrad 103 fasst der Freilauf 116.
Wird im zweiten Gang G 2 die Leistungszufuhr durch den Motor zurückgenommen, so wird der Frei- lauf 105 frei. Bei genügender Abnahme der Motordrehzahl beginnt das Pumpenrad und damit auch das mit ihm gekuppelte Turbinenrad rückwärts zu laufen. Da der Rücklauf des Leitrades durch den Freilauf 116 verhindert wird (Bremse 115 angezogen), nimmt der Wandler dann eine Bremsleistung auf. Will man mit dem Motor bremsen (B 1), so muss zusätzlich der Freilauf 105 mittels der Sperrvorrichtung 105a gesperrt werden ; hiebei laufen das Planetenradgetriebe 94 bzw. 94a und der Wandler als ein Block um. Zieht man darüber hinaus die Bremse 118 an, so wird das Leitrad 117 festgehalten ; der Wandler wirkt nunmehr als zusätzliche hydrodynamische Bremse (B 2).
Im dritten Gang (mechanisch) kann zusätzlich zur Bremsung mit dem Motor eine hydrodynamische
Bremsung B 3 durchgeführt werden, indem nach Lösung der Kupplung 107 die Sperre 105a eingelegt wird, so dass das Turbinenrad bei stehendem Pumpenrad umläuft. Durch Anziehen der Bremse 118 kann ferner das Leitrad zum Stillstand gebracht werden (stärkere hydrodynamische Bremsung B 4).
Eine weitere Erhöhung der Gangzahl lässt sich beim Getriebe nach Fig. 9 erreichen. Das nachgeschaltete Planetenradgetriebe ist hiebei viergliedrig ausgebildet. Im übrigen besteht eine weitgehende Über- einstimmung mit dem Getriebe gemäss Fig. 7, wobei in dem hier gewählten Beispiel von der Möglichkeit, den Wandler mittels einer Kupplung zu überbrücken, nicht einmal Gebrauch gemacht worden ist. Es stehen nun fünf Vorwärtsgänge, ein Rückwärtsgang und ein Bremsgang mit Motor- und hydraulischer Bremsung zur Verfügung.
Eine Antriebswelle 125 treibt den Aussenkranz 126 eines Planetenradgetriebes 127, der über zwei miteinander kämmende Planetenräder 128, 129 mit dem Sonnenrad 130 in Verbindung steht, das auf dem einen Ende einer Hohlwelle 131 sitzt, an deren anderem Ende das Pumpenrad 133 eines Strömungswandlers 132 befestigt ist. Die Hohlwelle 131 ist mittels einer Bandbremse 134 abbremsbar. Der Planetenradträger 135 des Planetenradgetriebes 127 sitzt auf einer Welle 136, mit der über einen Freilauf 137 das Turbinenrad 138 des Wandlers 132 verbunden ist. Die Verlängerung der Welle 136 ist eine Verbindungswelle 157, die den nun vereinigten hydraulischen und mechanischen Kraftweg fortsetzt.
Das Leitrad 139, das drehbar gelagert und durch einBremsband 140 feststellbar ist, ist über einen weiteren Freilauf 141 mit einer durch eine Bremse 143 abbremsbaren Hohlwelle 142 verbunden, die die Verbindungswelle 157 umgibt. Diese Hohlwelle 142 trägt das Sonnenrad 145 eines viergliedrigen Planetenradgetriebes 144, dessen Zahnräder in Fig. 10 in seitlicher Ansicht übersichtlich zu sehen sind. Der Planetenradträger 146 ist auf der Verbindungswelle 157 aufgebracht und trägt diePlanetenräder 147 - 149. Während das Sonnenrad 145 mit dem Planetenrad 147 kämmt und dieses mit dem Planetenrad 148, steht das Planetenrad 148 mit dem Aussenkranz 150 in Verbindung, der an die Abtriebswelle 151 des Getriebes angeschlossen ist. Ein zweites Sonnenrad 152 greift in das Planetenrad 149 ein, das ferner mit dem Planetenrad 148 kämmt.
Der Planetenradträger 146 ist mittels eines Bremsbandes 153 abbremsbar, ebenso das Sonnenrad 152 mittels eines Bremsbandes 154. Das Sonnenrad 152 ist weiterhin in einer Drehrichtung über einen Freilauf 155 durch eine Bremse 156 feststellbar.
Durch das mit einer Bremse 154 bzw. 156 versehene vierte Glied 152 des Planetenradgetriebes ergeben sich nun weitere Gänge. Bei gelöster Leitradbremse 140 dreht sich-wie auch bei Rückwärtsgang der bisher erläuterten Getriebeausführungen - das Sonnenrad 145 bei fassendem Freilauf 141 entgegen dem Drehsinn des Turbinenrades 138 des Wandlers. Infolge des durch Anziehen der Bremse 156 (oder 154) festgebremsten Sonnenrades 152 wird diese Rückwärtsbewegung im Vorwärtssinn auf die Abtriebswelle 151 übertragen.
Diesem Drehmoment überlagert sich das bei den bisher beschriebenen Getrieben üblichen Drehmoment im untersten Gang mit Leistungsteilung über die Welle 157, so dass nun durch die zweifache Wandlerübertragung und durch eine gegenüber dem untersten Gang der bisher erwähnten Getriebearten nach Fig. 1. 3. 5 und 7 noch grössere Übersetzung ins Langsame ein verstärktes Anfahrmoment erzielt wird.
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Damit weist der unterste Gang G 1 des Getriebes gemäss Fig. 9 folgende drei Kraftwege auf : a) 125,126, 128,129, 135,136, 157,146, 148,150, 151 (mechanischer Zweig), b) 125,126, 128, 129 - 131, 133,138, 137,157, 146,148, 150,151 (hydraulischer Zweig I) und c) 125,126, 128, 129 - 131, 133,139, 141,142, 145,147, 148,150, 151 (hydraulischer Zweig
II).
Durch Anziehen der Bremse 140 ergibt sich nun ein weiterer auch bei den andem Getrieben (dort als unterster Gang) möglicher Gang, nämlich der zweite Gang G 2. War für G 1 die Bremse 154 (anstatt 156) betätigt worden, so muss sie nun gelöst werden. Falls jedoch für G 1 die Bremse 156 angezogen war, so kann sie für den zweiten Gang G 2 angezogen bleiben. Denn wenn nun das Leitrad durch die neu angezo- gene Bremse 140 festgesetzt wird, löst sich der Freilauf 155. Der zweite Gang arbeitet also auch mit
Leistungsteilung, u. zw. mit den oben erwähnten Kraftwegen a und b. Zur Erzielung des dritten Ganges
G 3 wird zu den bisher angezogenen Bremsen 140 und 156 die Bremse 134 angezogen. (Es kann wahlweise dabei die Bremse 140 gelöst werden.) Damit wird der hydraulische Zweig ausgeschaltet ; der dritte Gang
G 3 ist also ein rein mechanischer Gang.
Für den vierten Gang G 4 wird nun noch zusätzlich die Bremse
143 angezogen, wobei wahlweise die Bremsen 140 und 156 gelöst werden können. Durch Anziehen der
Bremse 143 wird das Sonnenrad 145 festgesetzt, während sich das Sonnenrad 152 vorwärts dreht und sich durch den Freilauf 155 von der gegebenenfalls angezogenen Bremse 156 löst. Alle Übergänge zwischen den Gängen sind überschneidungs-und zugkraftunterbrechungsfrei.
Bei der Getriebeausführung gemäss Fig. 9 ist es möglich, noch einen weiteren Differentialwandlergang zu erzielen, der übersetzungsmässig vorzugsweise zwischen dem zweiten und dritten Gang liegt. Für diesen Zwischengang G 2/3 wird nur die Bremse 143 angezogen (wahlweise können zusätzlich die Bremsen 140 und 156 angezogen sein). Durch das Anziehen der Bremse 143 wird das Sonnenrad 145 des Planetenradgetriebes 144 festgebremst und damit sozusagen eine Schnellgangstellung des nachgeschalteten Planetenradgetriebes 144 erreicht, die bereits beim vierten Gang G 4 ausgenutzt wurde (in Verbindung mit dem rein mechanischen Kraftweg). Diese Schnellgangstellung wird nun hier mit dem normalen Dif- ferentialwandlergang G 2 kombiniert, wodurch eine Erhöhung der Abtriebsdrehzahl gegenüber G 2 eintritt.
Die Reihenfolge der Gänge im Hinblick auf ihre Übersetzungen ist also nun meist G l, G 2, G 2/3, G 3, G 4. Drei Differentialwandlergängen folgen also zwei mechanische Gänge.
Die Gefahr der Überschneidung lässt sich dadurch vermeiden, dass die Zahnräder des Getriebes so ausgelegt werden, dass zwei hydraulisch-mechanischen Gängen G 1, G 2 ein mechanischer Gang G 3 folgt, die alle einen"Langsamfahrbereich"mit automatischer Umschaltung (einfaches automatisches Umschalten von einem Gang auf den nächsten Gang ohne besondere Vorkehrungen bezüglich Kraftflussunterbrechung und Überschneidungen möglich) bilden. Ein"Schnellfahrbereich"-ebenfalls mit automatischer Umschaltung - wird dann von einem hydraulischen Gang G 2/3 und einem mechanischen Gang G 4 gebildet. Für die Gangschaltungen von G 2 auf G 3 und von G 2/3 auf G 4 kann nun zudem dieselbe automatische Umschaltung benutzt werden, da in beiden Fällen die Bremse 134 betätigt wird.
Die Wahl zwischen beiden Bereichen erfolgt durch den Fahrer, z. B. bei Leerlauf des Motors. Bei derartiger Einteilung der Gänge in zwei Bereiche kann sogar auf die Bremse 156 und den Freilauf 155 verzichtet werden, da diese Getriebeteile nur beim Übergang von G 2 auf G 2/3 notwendig wären, der bei dieser Einteilung nicht vorhanden ist. Die Funktion dieser Teile kann nun die Bremse 154 übernehmen. Der Rückwärtsgang RG wird erreicht durch Anziehen der Bremse 153, wodurch der Kraftfluss über das umlaufende Leitrad 139 des Wandlers geleitet wird (wie bereits bei den Rückwärtsgängen der oben beschriebenen Getriebeausführungen).
Dadurch, dass man im dritten Gang G 3 die Bremse 154 anzieht und damit das Sonnenrad 152 in beiden Drehrichtungen blockiert (u. zw. nicht nur in einer Drehrichtung über Freilauf 155 und Bremse 156), erzielt man einen Bremsgang B. Weitere Bremsgänge sind wie bei den Getrieben gemäss Fig. 1 und 5 möglich.
Ein weiteres in Fig. 12 gezeigtes Getriebe entspricht etwa dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe ; es ermöglicht wie dieses zwei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang. Abweichend von der Anordnung gemäss Fig. l wird als leistungsteilendes Getriebe und als Nachschaltgetriebe je ein Planetenradgetriebe mit nur einfachen Planetenrädern verwendet ; ausserdem sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle nicht fluchtend angeordnet. Damit bei Verwendung eines Vorwärtswandlers und eines einfachen Planetenradgetriebes die Pumpenradwelle und die Welle, mit der das Turbinenrad verbunden ist, gleichen Drehsinn aufweisen, ist die Antriebswelle 160 mit dem Planetenradträger 162 des leistungsteilenden Planetenradgetriebes 161 verbunden.
Ferner ist das Sonnenrad 163 über eine Hohlwelle 166, die mittels einer Bremse 167 abbremsbar ist, an das Pumpenrad 168 eines Wandlers 171 angeschlossen. Der Aussenkranz 165 des Planetenradgetriebes treibt die innerhalb der Hohlwelle 166 geführte Welle 173 an, mit der ferner über
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einen Freilauf i 74 das Turbinenrad 169 des Wandlers 171 verbunden ist. Der mechanische Kraftweg und der hydraulische Kraftweg sind hinter dem Freilauf 174 vereinigt und werden durch eine Verbindungs- welle 175 (Verlängerung der Welle 173) zum Aussenkranz 177 eines nachgeschalteten Planetenradgetrie- bes 176 weitergeleitet. Diese Verbindungswelle 175 ist mittels einer Bremse 181 abbremsbar. Das Leit- rad 170 des Wandlers 171 ist drehbar gelagert, mit einer Bremse 172 versehen und mit dem Sonnenrad 178 des Planetenradgetriebes 176 verbunden.
Planetenräder 179 sind auf einem Planetenradträger 180 angeord- net, der über eine Hohlwelle 182 und über ein Stirnradpaar 183/184 mit der Abtriebswelle 185 in Verbin- dung steht. Damit die Welle 175 festgebremst werden kann, ist sie bei dem Getriebe gemäss Fig. 12 durch die Anordnung einer Hohlwelle 182 zugänglich gemacht. Die Abtriebswelle 185 kann demgemäss nicht mehr mit der Antriebswelle 160 fluchtend vorgesehen werden.
Eine Möglichkeit, bei dieser Anordnung der Planetenradgetriebe 161 und 176 trotzdem die Antriebs- welle 160 und Abtriebswelle 185 fluchten zu lassen, besteht darin, statt des Wandlers 171 einen Durch- treibwandler zu benutzen. Bei einem solchen Durchtreibwandler würde eine Hohlwelle mit der Drehzahl des Turbinenrades zwischen Leitrad 170 und Hohlwelle 166 an eine zugängliche Stelle geführt und mit einer Bremse versehen (z. B. neben der Bremse 167 angeordnet) ; weil hiebei diese Bremse nur über den
Freilauf 174 mit der Welle 174 in Verbindung steht, müsste der Freilauf 175 eine Sperrmöglichkeit aufweisen. Die Schaltungen des Getriebes gemäss Fig. 12 sind in Fig. 13 erwähnt. Sie entsprechen im Prin- zip den Schaltungen bei dem Getriebe nach Fig. 1.
Das schliesslich in Fig. 14 gezeigte Getriebe ist eine Weiterentwicklung des in Fig. 7 dargestellten
Getriebes. Es unterscheidet sich - abgesehen von einer andern Art des leistungsteilenden Planetenradge- triebes-durch einen weiteren Freilauf 199 und eine weitere Bremse 198. Der Freilauf 199 wird in Kraftflussrichtung hinter dem Aussenkranz 196 des leistungsteilenden Planetenradgetriebes 193, das mit dem mechanischen Kraftweg verbunden ist, angeordnet ; er löst sich, wenn die Verbindungswelle 210 zwischen dem hydraulischen und mechanischen Kraftweg einerseits und dem Nachschaltgetriebe 214 anderseits schneller in Betriebsdrehrichtung umzulaufen versucht als der Aussenkranz 196 des Planetenradgetriebes 193. Ausserdem ist der Freilauf 199 mittels einer Sperrvorrichtung 199a sperrbar.
Die Bremse 198 ist ebenfalls an den Aussenkranz 196 des Planetenradgetriebes 193 angeschlossen. Das Getriebe in dieser Anordnung ermöglicht vier Vorwärtsgänge, einen Rückwärtsgang und mehrere Bremsgänge.
Im einzelnen ist die Antriebswelle 190 über das Stirnradpaar 191,192 an den Planetenradträger 194 eines einfachen Planetenradgetriebes 193 mit den Planetenrädern 195 angeschlossen. Der mittels einer Bremse 198 feststellbare Aussenkranz 196 ist über einen mittels einer Sperrvorrichtung 199a sperrbaren Freilauf 199 mit der Welle 200 verbunden. Das Sonnenrad 197 des Planetenradgetriebes 193 sitzt auf einer mittels einer Bremse 202 abbremsbaren Welle 201, die zum Pumpenrad 204 eines Strömungswandlers 203 führt. Dessen Turbinenrad 205 ist über einen durch eine Sperrvorrichtung 209a sperrbaren Freilauf 209 mit der Welle 200 verbunden, deren Verlängerung die Verbindungswelle 210 darstellt. Pumpenrad 204 und Turbinenrad 205 sind mittels einer Reibungskupplung 211 miteinander kuppelbar.
Das Leitrad 206 des Wandlers 203 ist über einen Freilauf 212 an das mittels einer weiteren Bremse 213 festsetzbare Sonnenrad 215 eines nachgeschalteten Planetenradgetriebes 214 angeschlossen. Die Verbindungswelle 210 trägt den Aussenkranz 216. Die Abtriebswelle 220 ist mit dem Planetenradträger 218 verbunden, der Planetenräder 217 aufweist. Die erzielbaren Gänge sind aus dem Schema der Fig. 15 ersichtlich. Die Anordnung einer Bremse 207 zum Festsetzen des Leitrades 206 ergibt weitere Bremsmöglichkeiten.
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