DE1159989B

DE1159989B - Einrichtung zur selbsttaetigen Gangstufenschaltung von Mehrganggetrieben, insbesondere von Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE1159989B
Application number: DEA31964A
Authority: DE
Inventors: Fritz Boettger; Dr-Ing Ernst Lammerz
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1959-05-02
Filing date: 1959-05-02
Publication date: 1963-12-27

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Gangstufenschaltung von Mehrganggetrieben, insbesondere von Schienenfahrzeugen Bei dieselhydraulischen Antrieben von Schienenfahrzeugen werden Mehrganggetriebe mit selbsttätiger Gangstufenschaltung verwendet, wobei die verschiedenen Gangstufen in Abhängigkeit vom Verhältnis der Drehzahlen von Antriebswelle und Antriebsmaschine (im folgenden auch Sekundär- und Primärdrehzahlen genannt) geschaltet werden. Damit ist es bekanntlich möglich, in einem größeren Geschwindigkeitsbereich und auch bei Teillasten mit günstigen Wirkungsgraden der hydraulischen Kraftübertragung zu fahren. Die letztere kann dabei etwa in Form eines Föttinger-Wandlers mit einem nachgeschalteten Zahnradwechselgetriebe oder auch in Form mehrerer jeweils einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich zugeordneter Föttinger-Kreisläufe ausgebildet sein.
Es ist bekannt, zum Auslösen der etwa auf hydraulischem Wege, vorzugsweise über einen Steuerschieber, selbsttätig bewirkten Gangstufenschaltung zwei gegeneinander arbeitende Meßpumpen zu verwenden, von denen eine primär- und die andere sekundärseitig angetrieben ist. Bei einer derartigen Einrichtung kann sich die Lage des Umschaltpunktes im Laufe der Zeit dadurch ändern, daß die beiden Meßpumpen verschieden stark verschleißen.
Gemäß der Erfindung wird die selbsttätige Gangstufenschaltung auf einfachere Weise und unter Vermeidung des soeben geschilderten Nachteils dadurch erzielt, daß der bei bestimmten Druckänderungen eine Umschaltung auslösende Druck von einer einzigen Verdrängerpumpe erzeugt wird, von der ein Teil, z. B. das Gehäuse, primärseitig und ein anderer Teil, z. B. die Welle, sekundärseitig, wie an sich bekannt, angetrieben ist, wobei der Antrieb derart ausgelegt ist, daß die Pumpe im vorbestimmten Umschaltpunkt ihre Förderrichtung umkehrt.
Die Verdrängerpumpe ist zweckmäßig wie bekannt als Zahnradpumpe ausgebildet, wobei der primärseitige Antrieb ein Umlaufen eines der Zahnräder um das sekundärseitig angetriebene andere Zahnrad bewirkt. Sind hierbei die primär- und sekundärseitig erzeugten Drehzahlen gleich groß, so ist offenbar keine Förderung vorhanden, und bei Überwiegen der einen oder der anderen Drehzahl erfolgt eine Förderung in der einen bzw. in der anderen Richtung, wobei durch die hiermit verbundene Druckänderung sofort die Umschaltung ausgelöst wird.
Zum Umschalten braucht daher nur die Förderung in einer dieser beiden Richtungen verwendet zu werden. Zweckmäßig dient die in der schnelleren Gangstufe, also bei Überwiegen des sekundärseitigen Pumpenantriebs vorhandene Förderung zum Umschalten und - wie an sich bekannt - gleichzeitig zum Schmieren von Getriebeteilen. Das hat den Vorteil, daß auch während eines etwa erforderlichen Abschleppens des Fahrzeuges bei stillstehender Antriebsmaschine und Hauptschmierpumpe die noch laufenden Getriebeteile geschmiert werden können.
Es ist zwar bekannt, in Wechselgetrieben mit vorwählbaren Gangstufen eine Zahnradpumpe zu verwenden, deren Gehäuse primärseitig und deren Pumpenrad sekundärseitig derart angetrieben ist, daß bei gleichen Drehzahlen keine Pumpenwirkung vorhanden ist. Hierbei dient jedoch der von der Pumpe erzeugte Druck nicht zum Auslösen der Umschaltung, sondern zum Sperren der Einschaltung der jeweils vorgewählten Gangstufe, die daher erst bei Gleichlauf der zu kuppelnden Teile erfolgt. Eine Zahnradpumpe mit drehbarem Gehäuse und zusammengeführten und gegeneinander absperrbaren Saug- und Druckräumen als Flüssigkeitskupplung zu verwenden, ist ebenfalls schon bekannt.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Verwendung einer Zahnradpumpe mit primär- und sekundärseitigem Antrieb zum selbsttätigen Auslösen einer Gangstufenschaltung schematisch dargestellt, wobei Fig. 1 einen axialen Längsschnitt und Fig. 2 zwei zugehörige Querschnitte, links nach der Linie a-a und rechts nach der Linie b-b in Fig. 1, zeigt.
Im feststehenden Außengehäuse 1 ist die durchgehende Hohlwelle 2 und in dieser die sich von links bis etwas über die Mitte erstreckende Vollwelle 3 drehbar gelagert. Die beiden miteinander kämmenden Förderzahnräder 4 und 5 liegen in einer Ausnehmung eines auf der Hohlwelle 2 angebrachten Flansches 6, der das rotierende Imiengehäuse der Pumpe bildet. Das mittig angeordnete Zahnrad 4 ist auf der Welle 3 befestigt, während das Zahnrad 5 seitlich zur Welle 3 im Flansch 6 drehbar gelagert ist. Die Arbeitsräume 7 und 8 des Außengehäuses 1, die durch radiale Bohrungen 9bzw.10 in letzterem mit den entsprechenden Arbeitsmittelleitungen zum Auslösen der Gangstufenschaltung verbunden werden können, sind durch den Flansch 6 gegeneinander abgedichtet, stehen jedoch durch zwei in diesem angebrachte axiale Bohrungen 11 bzw.12 mit den Räumen beiderseits der Eingriffsstelle der beiden Zahnräder 4 und 5 in Leitungsverbindung.
Die beiden Wellen 2 und 3 werden primär- bzw. sekundärseitig derart angetrieben, daß sie bei dem gewünschten Umschaltdrehzahlverhältnis von Antriebsmaschine und Abtriebswelle des Getriebes gleiche Drehzahlen haben. In diesem Fall läuft das Zahnrad 5 um das Zahnrad 4 ohne gegenseitiges Abrollen herum, so daß die Pumpe keine Förderung aufweist. Bei anderen Drehzahlverhältnissen ist die Drehzahl der Welle 2 entweder kleiner oder größer als die der Welle 3. Das ergibt eine Abrollbewegung zwischen den Zahnrädern 4 und 5 und damit eine Förderung zwischen den Arbeitsräumen 7 und 8 entweder in der einen oder in der anderen Richtung.
Um die Förderleistung der Pumpe zu vergrößern, können im Flansch 6 statt eines einzigen Zahnrades 5 auch mehrere derartige Zahnräder - entsprechend der Anordnung mehrerer Planetenräder bei Umlaufrädergetrieben - gelagert sein, wobei dann zu jedem dieser Zahnräder zwei axiale Bohrungen entsprechend den Bohrungen 11 und 12 gehören.
Die Förderung selbst geschieht im Kreislauf, wobei sie in bekannter Weise gleichzeitig zur Schmierung von Getriebeteilen dienen kann. Zum Auslösen der Gangschaltung dient lediglich der von der Zahnradpumpe erzeugte und durch die Förderrichtungsumkehr bestimmte Druck.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur selbsttätigen Gangstufenschaltung von vorzugsweise bei dieselhydraulischen Antrieben von Schienenfahrzeugen verwendeten Mehrganggetrieben, mit Föttinger-Kreisläufen, deren Gangstufen auf hydraulischem Wege in Abhängigkeit vom Verhältnis der Drehzahlen von Abtriebswelle und Antriebsmaschine (Sekundär- und Primärdrehzahlen) geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der bei bestimmten Druckänderungen eine Umschaltung auslösende Druck von einer einzigen Verdrängerpumpe erzeugt wird, von der ein Teil, z. B. das Gehäuse, primärseitig und ein anderer Teil, z. B. die Welle, sekundärseitig, wie an sich bekannt, angetrieben ist, wobei der Antrieb derart ausgelegt ist, daß die Pumpe im vorbestimmten Umschaltpunkt ihre Förderrichtung umkehrt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerpumpe, wie bekannt, als Zahnradpumpe ausgebildet ist, wobei z. B. der primärseitige Antrieb ein Umlaufen eines der Zahnräder (5) um das sekundärseitig angetriebene andere Zahnrad (4) bewirkt.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der schnelleren Gangstufe vorhandene Förderung der Verdrängerpumpe in bekannter Weise gleichzeitig zum Schmieren von Getriebeteilen dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 664 479; 670 844; deutsche Auslegeschrift M 2004 I1/63 c (bekanntgemacht am 3. 5. 1956).