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Die Erfindung bezieht sich auf ein hydromechanisches Getriebe bestehend
aus mindestens einem Strömungswandler mit Antrieb oder Abtrieb über ein Zahnradpaar,
wobei das feststehende Leitradgehäuse des Strömungswandlers die Lagerstellen für
eine der Wellen der beiden Zahnräder aufweist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in einer stabilen,
gewichtssparenden und die Fertigungszeit herabsetzenden Ausbildung eines solchen
Strömungsgetriebes.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ,das Leitradgehäuse des bzw.
der Srömungswandler und der die Lagerstellen der anderen Welle des Zahnradpaares
aufnehmende Gehäuseteil durch ein gemeinsames, aus einem einzigen Stück bestehendes
und tragendes Gesamtgetriebegehäuse gebildet sind. und daß die zum Einbau der Schaufelräder
des Strömungswandlers und des hierzu gleichachsigen Zahrades notwendigen Ausnehmungen
abdeckenden kreisförmigen ausgebildeten Lagerdeckel gesonderte Werkstücke bilden.
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Es ist bereits bekannt, das feststehende Gehäuse der Strömungskreisläufe
und den dazugehörigen Teil des äußeren Gehäuses des Strömungsgetriebes jeweils zusammenzufassen,
und zwar unter Berücksichtigung der Einbaumöglichkeiten für die Innenteile, und
mittels stirnseitiger Flansche zu einem Strömungsgetriebe zusammenzubauen.
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Durch die Erfindung wird eine kompakte Bauweise eines Strömungsgetriebegehäuses
geschaffen, welche bei Verwendung von beispielsweise drei Strömungskreisläufen z.
B. für Schienenfahrzeuge gegenüber dem erwähnten bekannten Getriebe folgende Vorteile
bringt: Die Kräfte zwischen dem Strömungskreislauf und dem nicht gleichachsig angeordneten
Zahnrad und gegebenenfalls zwischen den einzelnen Strömungskreisläufen werden nun
nicht mehr über Flansche, sondern über durchgehende Gehäusewände übertragen, wodurch
die Gehäusewände dünner als bisher gehalten werden können und das Strömungsgetriebe
daher ein geringeres Gewicht bekommt. Falls Einbauflanschen erforderlich sind, so
können zylindrische Flansche vorgesehen werden, die erhebliche Kräfte übertragen
und ohne großen Aufwand mit beträchtlicher Genauigkeit hergestellt werden können.
Die Gehäusebohrungen für Lagerstellen des Strömungsgetriebes und des Eintriebs werden
ferner in einem ungeteilten Werkstück vorgenommen. Dadurch werden Einspannzeiten
an den Bohr- und Fräswerken eingespart, wobei trotzdem die Genauigkeit der gegenseitigen
Lage der Bohrungen erhöht werden ; kann. Besondere Vorteile werden dann erreicht,
wenn außerdem die Förderpumpe am kompakten Getriebegehäuse angeflanscht und im Getriebegehäuse
eine Bohrung zur Aufnahme des Schaltreglers (für die Gangschaltungen) vorgesehen
wird.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß
das eine oder mehrere gleichachsig zu dem Strömungswandler angeordnete Strömungskupplungen
in deren axialen Bereich umgebende feststehende Gehäuse einen einzigen Teil zusammen
mit dem Gesamtgetriebegehäuse bildet und die dafür nötigen Ausnehmungen im Gesamtgetriebegehäuse
durch Deckel abgedeckt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der zum
Einbau des zum Strömungswandler gleichachsigen Zahnrades bzw. derLagerung für die
Wandlerwelle freizuhaltende Teil des Leitradgehäuses von kreisförmig ausgebildeten
Deckeln ausgefüllt ist. rs ist zweckmäßig, daß die an das gemeinsame ungeteilte
Werkstück angeflanschten Gehäuseteile, wie Abdeckhauben, Ölsumpfbehälter u. dgl.,
wie an sich bekannt, in Leichtbauweise (z. B. aus dünnwandigem Blech) ausgeführt
werden. Diese Teile brauchen bei der erfindungsgemäßen Bauweise des Getriebegehäuses
nicht mehr dazu zu dienen, die Stabilität des Getriebegehäuses zu erhöhen. Dadurch
wird das Gewicht des Getriebes ebenfalls verringert. Ferner können vorteilhafterweise
in an sich bekannter Weise an zumindest einer Stirnseite des Getriebegehäuses Flächen
zum unmittelbaren oder mittelbaren Befestigen eines weiteren oder mehrerer weiterer
Strömungskreisläufe oder sonstiger Getriebeaggregate vorgesehen werden. Eine zweckmäßige
Weiterentwicklung der Erfindung stellt der Vorschlag dar, das Getriebegehäuse an
mindestens einer seiner Längsseiten mit einer Fläche zum Befestigen anderer Getriebeaggregate,
von Aufhängepratzen od. dgl. zu versehen. Durch diese Maßnahme wird das im wesentlichen
aus einem einzigen Teil bestehende und daher von vornherein sehr stabile Getriebegehäuse
in Bezug auf eigene Befestigung am Fundament od. dgl. und die Befestigung anderer
Teile vielseitig verwendbar, ohne daß besondere Wandverstärkungen das Gewicht erhöhen
würden. Außerdem weist das Getriebegehäuse, da es sich mit seinen wesentlichen Teilen
der Kreisform der Strömungskreisläufe anpaßt, in bezug auf Festigkeit eine günstige
Form auf.
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Besondere Vorteile werden dann erzielt, wenn nach einem weiteren Vorschlag
an mindestens einer Längsseite des Getriebegehäuses zumindest ein weiteres Strömungsgetriebe,
vorzugsweise ein solches nach der Erfindung, angeflanscht wird. Eine solche Maßnahme
ist bei der erfindungsgemäßen Bauweise der Strömungsgetriebe festigkeitsmäßig ohne
weiteres möglich und ergibt einen beträchtlichen Platz- und Gewichtsgewinn. Denn
wenn auch der Raum der aneinandergeflanschten Getriebe an sich ebenso groß ist wie
der Raum dieser Getriebe in getrennter Anordnung, so wird doch der Platz eingespart,
der an den zum Anflanschen nach der Erfindung dienenden Seiten aus verschiedenen
Gründen sonst freibleiben würde. Außerdem ist nun lediglich eine einzige Aufhängevorrichtung
für den aus mehreren Getrieben zusammengesetzten Getriebeblock notwendig. Für Antriebsanlagen
in Triebfahrzeugen mit mindestens zwei einzeln oder gemeinsam zum Antrieb des Fahrzeugs
dienenden Motoren .ergibt sich darüber hinaus eine günstige Möglichkeit, den Fahrbetrieb
wirtschaftlicher zu gestalten. Bei Triebfahrzeugen ist nämlich häufig ein Teillastbetrieb,
z. B. im Rangier-oder Nebenstreckendienst, erwünscht. Dafür ist jedoch der für den
Vollastbetrieb dienende Motor wegen seiner hohen Brennstoffkosten und seines großen
Verschleißes zu kostspielig. Nicht zuletzt wird auf Grund des Umstandes, daß ein
einziger Getriebeblock mehrere Strömungsgetriebe-Leistungsstufen bei höchstmöglichem
Wirkungsgrad gestattet, eine wesentliche Kostensenkung durch die zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten
der einzelnen Getriebe (Baukastenprinzip) ermöglicht. Bei einer Antriebsanlage beispielsweise
mit Hauptmotor und einem Hilfsmotor ergeben sich folgende Leistungsstufen: a) Hilfsmotor,
b) Hauptmotor, c) Hilfsmotor und Hauptmotor.
Die Kombinationsmöglichkeiten
für einen Getriebeblock nach der Erfindung sind zahlreich. Bei einer Grundreihe
von beispielsweise je drei Getriebegrößen und/oder -arten für Haupt- und Hilfsgetriebe
sind neun Getriebevarianten möglich, von denen jede drei Leistungsstufen aufweist.
Die Vorteile einer solchen Kombinationsmöglichkeit liegen auf der Hand: wirtschaftlichere
Fertigung, da höhere Stückzahlen; geringere Montagekosten, da der Getriebeblock
bereits fertig montiert geliefert werden kann; kleinere Ersatzteilhaltung und kürzere
Lieferfristen trotz individueller Kundenwünsche. Der Hilfsmotor kann im übrigen
zeitweise zum Betrieb der Hilfsaggregate des Fahrzeugs (Lichtmaschine, Generator
für elektrische Heizung, Bremsluftkompressor) herangezogen werden.
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Ein wesentlicher Vorteil wird nach einem weiteren Vorschlag erzielt,
dann nämlich, wenn beiden Getrieben (Getriebeblock), wie an sich bekannt, ein gemeinsames
Wendegetriebes nachgeschaltet wird, das an einer Stirnseite des Getriebeblocks angeflanscht
ist, und wenn ferner die Eingangswelle des Wendegetriebes mit der Ausgangswelle
des einen Getriebes unmittelbar und mit der Ausgangswelle des anderen Getriebes
über zwei oder drei Stirnräder gekuppelt wird. Die Blockbauweise der beiden Getriebe
wird hierbei nicht nur dazu benutzt, ein gemeinsames Wendegetriebe vorzusehen, sondern
auch dazu, sonst notwendige Übertragungselemente zwischen diesen Getrieben und dem
Wendegetriebe einzusparen. Das wirkt sich auf Fertigungskosten, Montagekosten und
den Wirkungsgrad der Antriebsanlage günstig aus. Ein Minimum an übertragungselementen
wird bei einem Wendegetriebe erzielt, das eine parallel zu seiner Eingangswelle
angeordnete, mit dieser über Stirnräder in dauernder Triebverbindung stehende weitere
Welle aufweist, wenn nach einem weiteren Vorschlag das auf der weiteren Welle des
Wendegetriebes sitzende Stirnrad mit dem auf der Abtriebswelle des anderen Getriebes
sitzenden Stirnrad kämmt. Der Mehraufwand beträgt lediglich ein Stirnrad und höchstens
eine Lagerstelle für die zugehörige Welle.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen an einem Beispiel dargestellt.
Hierbei zeigt F i g. 1 ein Strömungsgetriebe mit zwei Strömungswandlern in einem
Längsschnitt nach der Linie 1-I in F i g. 2, F i g. 2 dasselbe Strömungsgetriebe
in einem Querschnitt nach der Linie II-11 in F i g. 1, F i g. 3 eine Antriebsanlage
mit zwei aneinandergeflanschten Getrieben nach F i g. 1 und einer Lichtmaschine
in einer Ansicht von oben und mit einem Wendegetriebe und einer Strömungsbremse
in einem Längsschnitt und F i g. 4 den Getriebeblock nach F i g. 3 in einer Stirnansicht.
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Das Getriebe nach F i g. 1 und 2 weist eine Eingangswelle 1 auf, die
über ein Zahnradpaar 2, 3 eine hohle Primärwelle 4 antreibt, an deren Enden je ein
Primärteil ? bzw. 8 zweier unterschiedliche innere Übersetzungen aufweisender Strömungswandler
5 und 6 angeordnet sind. Die Sekundärteile 9 und 10 dieser Strömungswandler sitzen
fest auf einer gemeinsamen zentralen Sekundärwelle 13, während die Leitradbeschaufelungen
11 und 12 in einem Gehäuseteil 14 b bzw. im Getriebegehäuse 14 selbst befestigt
sind. Die Welle 13 ist die Abtriebswelle des Getriebes, von deren beiden Enden der
Abtrieb mittels Klauenkupplungshälften 15 abgenommen werden kann. Das Getriebegehäuse
14 nimmt neben den Flanschen 14a und 14 c für Lager 16 der zentralen Sekundärwelle
13 und neben dem Gehäuseteil 14 b für ein Lager 17 a der hohlen Primärwelle 4 auch
die Lager 17 b und 18 der Welle 4 bzw. 1 auf. Ferner enthält das Gehäuse 14 die
äußere Begrenzung 19 der beiden Strömungswandler 5 und 6. Schließlich ist das Gehäuse
14 mit achsparallelen Außenflächen versehen, die das Anflanschen eines Ölbehälters
20, einer Abdeckhaube 21 für das Zahnrad 2, einer weiteren Abdeckhaube 22 für das
rechte Ende der Sekundärwelle 13 und für das Pumpenaggregat 23 ermöglichen. Das
Pumpenaggregat 23 umfaßt neben der Pumpe 24 deren Antriebszahnräder 25 bis 27 und
die entsprechenden Lagerungen, wobei das Zahnrad 25 mit einem auf der Primärwelle
4 sitzenden Zahnrad 28 kämmt. Das Getriebegehäuse 14 weist darüber hinaus noch Flächen
29 bis 33 auf, die jeweils zum Anflanschen der Flanschen 14a und 14c bzw. weiterer
Aggregate geeignet sind. Der Flansch 14a kann außerdem als Zwischenflansch benutzt
werden, da er eine Anschraubfläche 14 d aufweist. In F i g. 2 ist ferner
angedeutet, daß in einer Bohrung in der Fläche 33 ein die Steuerung der Strömungskreisläufe
aufnehmendes Aggregat 34 befestigt werden kann.
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Die an den senkrechten Längsseiten 32 und 33 des Strömungsgetriebes
nach F i g. 1 und 2 vorgesehenen Flächen erlauben - wie in F i g. 3 und 4 in einer
Ansicht von oben auf die Abdeckhaube 21 bzw. auf eine Stirnseite gezeigt wird -
das gegenseitige Aneinanderflanschen von zwei Strömungsgetrieben 40 und 41 nach
F i g. 1 und 2 zu einer insbesondere für Triebfahrzeuge zweckmäßigen Antriebseinheit
mit zwei Motoren 42 und 43. Hierbei treibt der Hauptmotor 42 über eine Welle 44
und eine Klauenkupplung 45 die Welle 1 des Hauptgetriebes 40 und der Hilfsmotor
43 über Wellen 46 und 47 und Klauenkupplungen 48 und 49 die Welle 1 des Hilfsgetriebes
41. Zwischen der Welle 46 und dem Getriebe 41 ist eine Lichtmaschine 50 angeordnet
und an der der Fläche 30 in F i g. 1 entsprechenden Fläche über einen Zwischenflansch
51 angeflanscht. Der nicht sichtbare Rotor der Lichtmaschine ist auf der Welle 47
befestigt. An der entgegengesetzten Stirnseite des Getriebes 41 ist ferner eine
Strömungsbremse 51 angeflanscht, wobei das rechte Ende der (nicht sichtbaren) zentralen
Sekundärwelle (Bezugszeichen 13 in F i g. 1) über eine Wellenkupplung 52 mit der
Rotorwelle 53 verbunden ist. Auf dieser ist eine Beschaufelung 54 in Zwillingsanordnung
befestigt. Dieser Primärbeschaufelung 54 jeweils gegenüber ist eine ortsfeste Sekundärbeschaufelung
55 angeordnet. Die Bremswirkung wird durch Füllen der Beschaufelungsräume mit Arbeitsflüssigkeit
herbeigeführt.
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Beiden Getrieben 40 und 41 nachgeschaltet ist ein gemeinsames Wendegetriebe
56, dessen Gehäuse 57 an den linken Stirnseiten (entsprechend 14 d in F i
g. 1) beider Getriebe 40 und 41 angeflanscht ist. Die linken Enden der (nicht sichtbaren)
zentralen Sekundärwellen stehen über Stirnräder 58 bis 60 miteinander in Triebverbindung.
Das Stirnrad 58 ist auf einer Welle 61 befestigt, die über eine Wellenkupplung 62
mit der Sekundärwelle des Getriebes 40 gekuppelt ist. Das Stirnrad 59 ist auf einer
Welle 63 befestigt. Auf beiden Wellen 61 und 63 ist je ein Stirnrad 64 bzw. 65 lose,
aber unverschiebbar angeordnet. Mittels wechselweise schaltbarer Klauenkupplurigen
66
und 67 können die Stirnräder 64 und 65 mit der zugehörigen Welle 61 bzw. 63 verbunden
werden. Die Stirnräder 64 und 65 kämmen beide mit einem weiteren Stirnrad 68, das
auf einer .eine, Wellenkupplung 70 tragenden Abtriebswelle 69 befestigt ist. Diese
Welle 69 ist die gemeinsame Abtriebswelle beider Getriebe 40 und 41 und kann durch
entsprechende Schaltung der Klauenkupplungen 66 und 67 in beiden Drehrichtungen
umlaufen. Hierbei kann der Motor 42 oder der Motor 43 oder können beide Motoren
eingeschaltet sein.
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Beide Getriebe weisen ferner einen gemeinsamen Ölsumpfbehälter 71
und an den Seitenflächen 32 und 33 des Getriebes 40 bzw. 41 je eine Pratze 72 zur
Abstützung und Befestigung des Getriebeblocks auf dem Fundament auf.
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Für die Ansprüche 4 bis 6 wird nur Schutz im Zusammenhang mit dem
Hauptanspruch begehrt.