CH218243A - Hydromechanische Kraftübertragungsvorrichtung für Landfahrzeuge. - Google Patents

Description

  Hydromechanische Kraftübertragungsvorrichtung für Landfahrzeuge.    Es ist bekannt, bei Landfahrzeugen mit       Antriebsmaschinen    von konstantem oder an  nähernd konstantem     Drehmoment    durch ein  der Antriebsmaschine nachgeschaltetes Zahn  radwechselgetriebe den Drehmomentbedarf  beim Anfahren und bei Bergfahrt zudecken.

    Zur Überbrückung der Stufen in der Zug  kraft ist hierbei bereits vorgeschlagen wor  den, dem     mechanischen    Getriebe noch einen  hydraulischen Drehmomentwandler derart  vorzuschalten, dass .die Triebkraft stets den  Wandler und .das     Zahnradwechselgetriebe     der     Reihe    nach     durchfliesst.    Der Wandler  hat hierbei also .die Aufgabe, die Stufen so  wohl im Drehmoment auf .der Abtriebseite  als auch in der Motordrehzahl zu     überbrük-          ken    und einen möglichst stetigen Verlauf  derselben zu erreichen.

   Die für diesen Zweck  entwickelten Wandler mit grossem Wand  lungsgrad weisen jedoch einen Wirkungs  grad in der Grössenordnung von nur 80 bis  85 % auf und beeinträchtigen daher ganz er-    heblich den Gesamtwirkungsgrad des Ge  triebes, dessen mechanischer Teil, das Zahn  radwechselgetriebe,     bekanntlich    einen sehr  hohen Wirkungsgrad aufweist. Diese     Wir-          kungsgradversohlechterung    ist besonders des  halb unerwünscht, weil     nach    diesem Vor  schlag,der     Wandler    zur Stufenüberbrückung  über die     gesamte    Fahrstrecke im Betrieb sein  soll.

   Man hat zwar versucht,     Wandler    mit  einem sehr hohen Wirkungsgrad zu bauen,  diese weisen aber dann nicht den erforder  lichen Wandlungsgrad auf.  



  Die     Erfindung    betrifft eine derartige  Kraftübertragung mit     hydromechanischem,     aus einem hydrodynamischen     Drehmoment-          wandler    und einem in Reihe hierzu ange  ordneten     Zahnradwechselgetriebe    bestehen  den Verbundgetriebe und bezweckt eine Ver  besserung des     Übertragungswirkungsgrades     über .einen möglichst grossen Fahrbereich.

   Die  Erfindung     besteht    in der zusätzlichen An  ordnung eines Leistungsteilergetriebes zu      dem aus hydrodynamischem     Drehmoment-          wandler    und     Zahnradwechselgetriebe    beste  henden hydraulisch-mechanischen Verbund  getriebe, derart, dass ein Teil der von der  Antriebsmaschine abgegebenen     Leistung    auf  rein mechanischem Wege und ein Teil über  den hydraulischen     Wandler    dem     Zahnrad-          wechse4getriebe    zugeführt werden kann, so  dass nur     ein    Teil der übertragenen Leistung  eine Einbusse von.

   mehr als     Mo'    im hydrau  lischen     Wandler    erfährt, während der übrige  Teil mit dem guten Wirkungsgrad der rein  mechanischen Übertragung weitergeleitet  wird.  



  Es ist zwar schon verschiedentlich vor  geschlagen worden, den     Verwendungsbereich     eines für sich allein arbeitenden     Drehmo-          mentwandlers    durch die zusätzliche Anord  nung eines Leistungsteilergetriebes zu erhö  hen, aber die hierdurch     erreichte    Verschie  bung der Wirkungsgrad- und Momentkurve  reicht im allgemeinen für einen Fahrbetrieb  mit in weiten Grenzen schwankenden Ge  schwindigkeiten nicht aus.  



  Es können     Mittel    vorgesehen sein, um  das Leistungsteilergetriebe erforderlichen  falls,     beispielsweise    bei     erwünschter    beson  ders grosser Momentwandlung, auszuschalten.  



  Zu diesem Zweck muss ein das     Leistungs-          teilergetriebe    umgebender Kraftweg von der  Antriebswelle zum hydraulischen Getriebe  vorgesehen werden, der beim Einschalten des  Leistungsteilergetriebes unterbrochen wird.  Diese Unterbrechung kann zwangsläufig mit  dem Einschalten der Leistungsteilung vorge  nommen werden, indem beispielsweise zwei  Kupplungsvorrichtungen in geeigneter Weise  miteinander in Verbindung gebracht werden,  oder eine im Umgehungskraftweg angeord  nete Kupplung als     :selbsttätige    Kupplung,  etwa als Freilauf, ausgebildet wird.  



  Durch     geeignete    Wahl der     Mittel    zur  Ausschaltung des Leistungsteilergetriebes  können diese gleichzeitig zur Durchführung  oder Unterstützung der     Umschaltung    der  Gänge des Zahnradwechselgetriebes durch  Zugkraftverminderung oder Zugkraftunter  brechung dienen bezw. kann die an und für    sich zum     Schalten    der Gänge     erforderliche          mechanische    Schaltkupplung gleichzeitig  auch. zum     Ausschalten    der Leistungsteilung       ausgebildet    werden. Sie kann auch als syn  chronisierte Klauenkupplung ausgeführt  werden.  



  In der Zeichnung ist die Erfindung in  einigen     Ausführungsbeispielen        dargestellt.     Die Abb. 1 und 2 zeigen je ein Beispiel  einer Kombination von Wandler,     Leistungs-          teilergetriebe    und Zahnradwechselgetriebe,  die Abb. 3 und 4 zwei Ausführungen, hei,  welchen das Leistungsteilergetriebe aus  schaltbar ist     und    die  Abb. 4 und 5 zwei Ausführungen, bei  denen ein Drehmomentwandler besonderer  Art, nämlich mit zwei entgegengesetzt lau  fenden Turbinenrädern, verwendet ist.  



  Nach Abb. 1 ist die Antriebswelle 1 .mit  dem Umlaufräderträger 2 verbunden. Der  Aussenkranz 3 des Leistungsteilergetriebes  ist mit dem Pumpenrad 5     und    das Sonnenrad  4 zusammen mit dem Turbinenrad 6 mit der  Zwischenwelle 8 verbunden. Das Leitrad  des     Wandlers    ist mit 7 und     das    Zahnrad  wechselgetriebe mit 9 bezeichnet.  



  Die Ausführung nach Abb. 2 weist die  selben Einzelteile auf, jedoch ist das     Lei-          stungsteilergetriebe    hinter dem     Drehmoment-          wandler    angeordnet.     Hierbei    ist das Pumpen  rad 5 und das Sonnenrad 4 mit der     Antriebs-          we44e    1, der Aussenkranz 3 mit dem Tur- i  binenrad 6 und der Umlaufräderträger 2 mit  der Zwischenwelle 8 verbunden.  



       Bei    dem     weiteren        Ausführungsbeispiel     nach Abb. 3 ist das Leistungsteilergetriebe  durch eine Kupplung 10, 11     ausschaltbar.        i     Bei     ausgeschalteter    Kupplung wird die ge  samte Kraft von der Antriebswehe 1     über     den Kupplungsteil 10 und die     Freilaufkupp-          lung    12     unmittelbar    auf das     Pumpenrad    5  des     Wandlers    und von     diesem    zum Turbinen- 1       rad    6     und    zur 

  Zwischenwelle 8, also rein     hy-          drauE-sch        übertragen.        Bei    eingeschalteter  Kupplung 10; 11 geht der     Kraftfluss    über  den Kupplungsteil 10 auf den Kupplungsteil  11, von     diesem    auf den     Umlaufräderträger     2 und teilt sich in den     Umlaufrädern,

      in      einen hydraulischen und einen mechanischen       Teil-.    Der eine Teil geht über den Aussen  kranz 3 zum Pumpenrad des Wandlers     und     der andere über das     Sonnenrad    4 unmittelbar  zur     Zwischenwelle        B.    Der unmittelbare  Kraftfluss vom Kupplungsteil 10 zum Pum  penrad wird dabei durch die als Freilauf  wirkende     Kupplung    12     unterbrochen.     



  Ähnlich ist die Ausführung nach Abb. 4,  wo das Leistungsbeilergetriebe, entsprechend  Abb. \?, hinter dem Wandler sitzt. Bei aus  geschalteter Kupplung 10, 11 geht hierbei  der Kraftfluss wiederum vom Kupplungsteil  <B>10</B> ungeteilt und     unmittelbar    zum Pumpen  rad des     Wandlers:

  ,    während bei eingeschal  teter     Leistungsteilung    die - zu übertragende  Kraft     teils    über den     Wandler    zum Aussen  kranz 3 und von diesem zu den Umlauf  rädern und teils     unmittelbar    vom Kupplungs  teil 11 zum Sonnenrad und von diesem zu  den Umlaufrädern geleitet wird, von denen  aus die Kraft über den Umlaufräderträger  auf die     We'l'le    8     übertragen    wird.  



  Eine besonders     günstige    Lösung der er  findungsgemässen Kraftübertragungsvorrich  tung erreicht man dadurch, dass man einen  Wandler verwendet, bei dem mindestens zwei  Turbinenläufer mit einander entgegengesetz  ter Drehrichtung verwendet werden und die  Leistung beider Läufer auf die Achsen des  Fahrzeuges übertragen wird.  



  Um     dabei    die Leistung des     rückwärts     umlaufenden Turbinenrades (6' in Abb. 5  und, 6) auf die     vorwärts.,    also in entgegen  gesetzter Richtung     umlaufende    Zwischen  welle zu übertragen, muss zwischen diesen  beiden Teilen ein Umkehrgetriebe vorgesehen  werden.     Gegebenenfalls    können auch noch  ein oder mehrere feste Leiträder     in,den    Kreis  lauf eingefügt werden.  



  Der besondere Vorteil der zuletzt be  schriebenen Anordnung liegt darin, dass in  folge des ihr innewohnenden grösseren Wand  lungsvermögens, mit wesentlich weniger Stu  fen des nachgeordneten mechanischen Wech  seIgetriebes auszukommen ist.  



  Ein solche Ausführung ist in den Abb. 5       fand    6 in zwei Beispielen dargestellt. Hierin    bedeuten die.     eingetragenen    in Frage kom  menden Ziffern die     gleichen;    Teile, wie für  die Abb. 1 bis 4 bereits. beschrieben. Der Un  terschied gegenüber den     ersten    Ausführungs  beispielen besteht darin., dass an Stelle des  festen     Leitrades    7 nunmehr ein     zweites    Tur  binenrad 6' tritt,     dass    eine der Primärwelle  17 bezw. 1 des Wandlers sowie dem Turbinen  rad 6 entgegengesetzte Drehrichtung hat.

    Um die Leistung des, Turbinenrades 6' auf  die     entgegengesetzt        :laufende    Welle 8 zu  übertragen, ist es alsdann erforderlich, zwi  schen diesen -beiden Teilen ein Wendege  triebe einzuschieben, das auf,den Abb. 5 und  6 beispielsweise durch die Räder 13, 14 und  15 gebildet wird.  



  Über die Bestimmung der Richtungsum  kehr hinaus kann das     Wendegetriebe    13, 14,  15 noch zur Erreichung von Schaltmöglich  keiten verwendet werden, indem nämlich der  für die Richtungsumkehr massgebende ge  meinhin feste Abstützpunkt (Lager des  Zahnrades 14) etwa durch eine Bremse 16       wahlweise    festgehalten und losgelassen wer  den kann.     Durch,den    beim Lösen der Bremse  sieh ergebenden     Übersetzungswechsel.    wird  das vom Turbinenrad 6' übertragene Moment  und damit das gesamte vom     Wandler    abge  gebene Moment kleiner, was das Schalten  mechanischer Gänge erleichtert.

   Diese Mög  lichkeit kann bei der vorliegenden Erfindung  noch weiterhin dadurch     verbessert    werden,  dass sie mit .der in den Abb. 3 und 4 dar  gestellten Schaltkupplung 10, 11 für die  Leistungsteilung kombiniert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Hydromechanische Kraftübertragungavor- richtung für Landfahrzeuge, mit einem stän dig in Reihe mit einem Zahnradwechselge triebe in Betrieb befindlichen hydrodynami schen Drehmomentwandler, gekennzeichnet durch ein zusätzliches Leistungsteilergetriebe (2, 3, 4), das befähigt ist, einen Teil -der von der Antriebsmaschine abgegebenen Leistung rein mechanisch und einen Teil über den Wandler (5, 6, 7) an das Zahnradweehs-el- getriebe (9) weiterzuleiten. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Hydromechanische Kraftübertragungs vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsteilerge- triebe ausschaltbar und -durch eine Kupp lung (12) überbrückbar ist, um unter Um gehen des ersteren einen Kraftweg zwischen Antriebswelle und Wandler zu schaffen. \?. Hydromechanische Kraftübertragungs vorrichtung nach Unteranspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrich tungen zum Ausschalten des Leistungsteiler- getriebes und zum Überbrücken desselben miteinander gekoppelt sind. 3.

   Hydromechanische Kraftübertragungs vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Überbrücken des Leistungsteilergetriebes als Freilaufgesperre (12) ausgebildet ist. 4. Hydromechanische Kraftübertragungs vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Drehmomentwandler ein solcher verwendet wird, der mehrere Tur binenläufer hat, von denen mindestens einer (6) in gleicher Drehrichtung und mindestens einer (6') in entgegengesetzter Richtung wie die Primärwelle des Drehmomentwandlers umläuft. 5.

   Hydromechanische Kraftübertragungs vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Kreislauf des Dreh- momentwandlers noch ein oder mehrere fest stehende Leiträder vorhanden sind. 6. Hydromechanische Kraftübertragungs vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem für die Drehrich tungsumkehr des entgegengesetzt wie die Primärwelle umlaufenden Turbinenrades (6 ') bestimmten Wendegetriebe (13, 14, 15) eine Bremse (16) für den festen Abstützpunkt dieses Getriebes zugeordnet ist, die wahlweise angezogen und gelöst werden kann. 7.

   Hydromechanische Kraftübertragungs vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem für die Drehrich tungsumkehr des entgegengesetzt wie die Primärwelle umlaufenden Turbinenmades (6') bestimmten Wendegetriebe (13, 14, 15) eine Bremse (16) für den festen Abstützpunkt dieses Getriebes zugeordnet ist, die wahl weise angezogen und gelöst, werden kann.