DE1143531B

DE1143531B - Stirnzahnraeder-Wechsel- und -Wendegetriebe, besonders fuer Schienentriebfahrzeuge

Info

Publication number: DE1143531B
Application number: DEM39790A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Gros
Original assignee: Maybach Motorenbau GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1958-11-29
Filing date: 1958-11-29
Publication date: 1963-02-14

Description

Stirnzahnräder-Wechsel- und -Wendegetriebe, besonders für Schienentriebfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnzahnräder-Wechsel- und -Wendegetriebe, besonders ein hydromechanisches Getriebe für Schienentriebfahrzeuge, z. B. mit einem durch eine Kupplung überbrückbaren Föttinger-Wandler, mit einer Getriebe-Eingangswelle und mit einer dazu parallelen Zwischenwelle sowie mit im Wendegetriebeteil die beiden Drehrichtungen abgebenden Wellen, auf denen je ein miteinander kämmendes Festrad und je ein nicht miteinander kämmendes, mit seiner Welle formschlüssig kuppelbares Losrad angeordnet sind, wobei diese Losräder mit einem Ausgangsrad auf einer Getriebe-Ausgangswelle kämmen.
Nach der Erfindung enthält das Wechselgetriebe einen oder mehrere niedere, formschlüssig kuppelbare Gänge mit je einer ersten Zahnradstufe zwischen der als Hohlwelle ausgebildeten Eingangswelle und der Zwischenwelle sowie über eine die Hohlwelle durchsetzende zweite Eingangswelle einen direkten, kraftschlüssig kuppelbaren Gang, der auch zum Synchronisieren der Gangkupplungen dient, wobei die zweite Eingangswelle und die Zwischenwelle die Drehrichtungswellen des Wendegetriebes bilden und die miteinander kämmenden Festräder sowie das Losrad auf der Zwischenwelle mit dem Ausgangsrad in der einen Drehrichtung - abgenommen von der Zwischenwelle - eine zweistufige Übersetzung ergeben, die der einstufigen Übersetzung zwischen dem Losrad auf der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangsrad in der anderen Drehrichtung - abgenommen von der zweiten Eingangswelle - etwa gleicht. Bei einem derartig ausgebildeten Getriebe kann die Getriebe-Ausgangswelle nicht nur wie üblich in der Symmetrieebene zwischen der Getriebe-Eingangswelle und der Zwischenwelle, sondern auch seitlich versetzt außerhalb angeordnet sein. Auf diese Weise können kleine Zahnräder mit schlechten Eingriffsverhältnissen, die der größeren Abnutzung unterworfen sind, vermieden werden.
Nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung sind die den Föttinger-Wandler überbrückende Kupplung und die kraftschlüssige Kupplung für den direkten Gang in an sich bekannter Weise zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt, die außerhalb des Zahnrädergetriebes an der Getriebeeingangsseite angeordnet ist, so daß sie gut zugänglich ist.
Vorteilhaft werden als Überbrückungskupplung eine Föttinger-Kupplung verwendet und als formschlüssige Kupplungen für die niederen Gänge im Wechselgetriebe und für die beiden Drehrichtungen im Wendegetriebe an sich bekannte Klauenkupplungen mit in einer Umfangsrichtung schrägen Abweisstirnflächen sowie als kraftschlüssige Kupplung für den direkten Gang eine Lamellenkupplung.
Nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind für ein Getriebe mit zwei niederen Gängen in an sich bekannter Weise die Zweiträder der zwei niederen Gänge als Losräder auf der Zwischenwelle angeordnet und mit dieser durch eine Doppelklauen-Schaltmuffe kuppelbar.
Leicht zugänglich sind nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung auch die Klauenkupplungen für die Abnahme der beiden Drehrichtungen, da sie auf den im Wendegetriebe liegenden Enden der zweiten Eingangswelle und der Zwischenwelle angeordnet sind.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, und zwar für ein Schienentriebfahrzeug ein Stirnzahnräder-Wechsel- und -Wendegetriebe mit vorgeordnetem Föttinger-Wandler, der durch eine Föttinger-Kupplung überbrückbar ist, mit einer Lamellenkupplung für den direkten Gang und mit Abweisklauenkupplungen für die niederen Gänge sowie die beiden Abtriebsdrehrichtungen.
Bild 1 ist ein Längsschnitt durch die Wellenmitten des Getriebes nach Linie II-II im Bild 2, dem Räderschema.
1 ist eine Welle, die mit einem Kupplungsflansch 2 mit einer nicht dargestellten, nicht umsteuerbaren Brennkraft-Kolbenmaschine verbunden ist. Die Welle 1 trägt ein größeres Zahnrad 3, das mit einem kleineren Zahnrad 4 auf einer Hohlwelle 5 kämmt. Mit 6 ist ein Föttinger-Wandler angedeutet, dessen (nicht sichtbares) Pumpenrad auf dem einen Ende der Hohlwelle 5 sitzt. Auf dem anderen Ende sitzt das Pumpenrad 7 einer Föttinger-Kupplung zur Überbrückung des Wandlers 6. Eine die Hohlwelle 5 durchdringende Welle 8 trägt das (nicht sichtbare) Turbinenrad des Wandlers 6 und das Turbinenrad 9 der Föttinger-Kupplung. Das Turbinenrad 9 ist mit einem Gehäuseteil 10 einer Lamellenkupplung für den direkten Gang zusammengebaut. An den Gehäuseteil 10 schließt sich eine Hohlwelle 11 mit zwei Festrädern 12 für einen ersten und 13 für einen zweiten niederen Gang an. Die Hohlwelle 11 bildet die Zahnrädergetriebe-Eingangswelle und ist durchsetzt von einer zweiten Eingangswelle 14, auf deren einem Ende der andere Teil 15 der Lamellenkupplung und auf deren anderem Ende eines der miteinander kämmenden Zahnräder des Wendegetriebes als Festrad 16 und eines der nicht miteinander kämmenden Zahnräder des Wendegetriebes als Losrad 17 angeordnet sind.
Auf einer Zwischenwelle 18 lagern lose die Zweiträder 19 und 20 des ersten bzw. des zweiten niederen Ganges, die je durch eine Doppelklauen-Schaltmuffe21 mit der Zwischenwelle 18 koppelbar sind. Ferner sitzt auf der Zwischenwelle 18 das mit dem Zahnrad 16 kämmende Festzahnrad 22 und das zweite Losrad 23 der nicht miteinander kämmenden Zahnräder. Die beiden Losräder 17 und 23 sind durch je eine Klauen-Schaltmuffe 24 bzw. 25 mit den entsprechenden Wellen 14 bzw. 18 koppelbar. Die Losräder 17 und 23 greifen in ein Ausgangsrad 26 auf einer Ausgangswelle 27, die zwei Abtriebsflansche 28 und 29 aufweist.

Der Kraftfloß über die drei Zahnrädergänge des Wechsel- und Wendegetriebes sowie die Übersetzungen der Stufen und die Gesamtübersetzungen z sind der Tabelle in der Zeichnung rechts unten zu entnehmen. Der Kraftfloß in den einzelnen Gängen verläuft folgendermaßen:

Vorwärts

1. Gang: 11-12/19-21-18-22/16-14-24-17/

26-27,

2. Gang: 11-13/20-21-18-22/16-14-24-17/

26-27,

3. Gang: 15-14-24-17/26-27.

Rückwärts

1. Gang: 11-12/19-21-18-25-23/26-27,

2. Gang: 11-13/20-21-18-25-23/26-27,

3. Gang: 15-14-16/22-18-25-23/26-27.

Die drei Zahnrädergänge des Wechsel- und Wendegetriebes können mit Wandler oder, nach Überbrückung des Wandlers mit der Föttinger-Kupplung, ohne Wandler gefahren werden, wie es die Betriebslage erfordert.

Aus dem Räderschema nach Bild 2 sowie aus Bild 1 ist ersichtlich, daß, wie bereits oben erwähnt, gemäß der Erfindung von der üblichen symmetrischen Bauart des Wendegetriebes; in dem die Räder 16 und 22 sowie 17 und 23 gleich groß sind, abgewichen ist. Unter Beibehaltung des Abstandes a zwischen den waagerecht durch die Mitten der Wellen 1 und 27 verlaufenden Ebenen ist die Getriebe-Ausgangswelle 27 seitlich versetzt. Das Rad 16 ist größer als das Rad 22. Damit ergibt sich eine zweite Stufe 22/16 (1: 1,7), die den ersten Stufen der niederen Gänge mit den Räderpaaren 12/19 (1 : 1,7) und 13/20 (1 : 1) zugute kommt, so daß die einzelne Stufe nicht größer übersetzt als etwa 1 : 1,7. Das ergibt bessere Eingriffsverhältnisse sowie eine längere Lebensdauer für die Räder und damit auch für das gesamte Getriebe. Für die andere Abtriebsdrehrichtung ist die Stufe der Räder 23/26 mit 1 : 1,7 gleich groß wie die der Räder 22/16 gewählt, da in dem Ausführungsbeispiel die Stufe zwischen den Rädern 17/26 1 : 1 ist.
Man kann die Gesamtübersetzung für alle Gänge, also auch für den direkten Gang, noch dadurch beeinflussen, daß man die Größe des Ausgangsrades ändert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stirnzahnräder-Wechsel- und -Wendegetriebe, besondershydromechanisches Getriebe für Schienentriebfahrzeuge, z. B. mit einem durch eine Kupplung überbrückbaren Föttinger-Wandler, mit einer Getriebe-Eingangswelle und mit einer dazu parallelen Zwischenwelle sowie mit im Wendegetriebeteil die beiden Drehrichtungen abgebenden Wellen, auf denen je ein miteinander kämmendes Festrad und je ein nicht miteinander kämmendes, mit seiner Welle formschlüssigkuppelbaresLosrad angeordnet sind, wobei diese Losräder mit einem Ausgangsrad auf einer Getriebe-Ausgangswelle kämmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselgetriebe einen oder mehrere niedere, formschlüssig kuppelbare Gänge mit je einer ersten Zahnradstufe (12/19, 13/20) zwischen der als Hohlwelle (11) ausgebildeten Eingangswelle und der Zwischenwelle (18) sowie über eine die Hohlwelle (11) durchsetzende zweite Eingangswelle (14) einen direkten, kraftschlüssig koppelbaren Gang enthält, der auch zum Synchronisieren der Gangkupplungen dient, wobei die zweite Eingangswelle (14) und die Zwischenwelle (18) die Drehrichtungawellen des Wendegetriebes bilden und die miteinander kämmenden Festräder (16/22) sowie das Losrad (23) auf der Zwischenwelle (18) mit dem Ausgangsrad (26) in der einen Drehrichtung - abgenommen von der Zwischenwelle (18) - eine zweistufige Übersetzung ergeben, die der einstufigen Übersetzung zwischen dem Losrad (17) auf der zweiten Eingangswelle (14) und dem Ausgangsrad (26) in der anderen Drehrichtung - abgenommen von der zweiten Eingangswelle (14) - etwa gleicht.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Föttinger-Wandler (6) überbrückende Kupplung (7, 9) und die kraftschlüssige Kupplung (10; 15) für den direkten Gang in an sich bekannter Weise zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind, die außerhalb des Zahnrädergetriebes an der Getriebeeingangsseite angeordnet ist.
3. Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Föttinger-Kupplung (7, 9) als Überbrückungskupplung, ferner durch die Verwendung von an sich bekannten Klauenkupplungen mit in einer Umfangsrichtung schrägen Abweisstirnflächen als formschlüssige Kupplungen für die niederen Gänge im Wechselgetriebe und für die beiden Drehrichtungen im Wendegetriebe sowie durch eine Lamellenkupplung als kraftschlüssige Kupplung für den direkten Gang.
4. Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit zwei niederen Gängen, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Zweiträder der zwei niederen Gänge als Losräder (19 und 20) auf der Zwischenwelle (18) angeordnet und mit dieser durch eine Doppelklauen-Schaltmuffe (21) kuppelbar sind.
5. Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauenkupplungen (24 und 25) für die Abnahme der beiden Drehrichtungen auf den im Wendegetriebe liegenden Enden der zweiten Eingangswelle (14) und der Zwischenwelle (18) angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 621 167, 649 521, 717 870, 928 140, 937 447; deutsche Auslegeschrift Nr. 1014 437.