DE1284803B - Hydromechanisches Verbundgetriebe - Google Patents

Hydromechanisches Verbundgetriebe

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DE1284803B
DE1284803B DE1962J0022035 DEJ0022035A DE1284803B DE 1284803 B DE1284803 B DE 1284803B DE 1962J0022035 DE1962J0022035 DE 1962J0022035 DE J0022035 A DEJ0022035 A DE J0022035A DE 1284803 B DE1284803 B DE 1284803B
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DE
Germany
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drum
gear
liquid
gears
output shaft
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Application number
DE1962J0022035
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English (en)
Inventor
Cancrinus Hendrik Hazendal
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INPOWER WORKS Ltd Pty
Original Assignee
INPOWER WORKS Ltd Pty
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F16H47/08Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
    • F16H47/12Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion the members with orbital motion having vanes interacting with the fluid

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein hydromechanisches Verbundgetriebe mit einer koaxial zur Antriebswelle angeordneten Trommel und mit einem mit der Antriebswelle verbundenen Umlaufträger und mehreren darauf drehbar gelagerten Schaufelrädern, die beim Durchlauf durch einen sich am Innenumfang der Trommel infolge der Zentrifugalkraft gebildeten Flüssigkeitsring Flüssigkeit entnehmen, wobei die Schaufeln der Schaufelräder so ausgebildet sind, daß die Flüssigkeit etwa auf der dem Flüssigkeitsring abgewandten Seite des Schaufelrades aus den Schaufeln ausfließt, wobei die an den gefüllten Schaufeln angreifende Zentrifugalkraft ein Drehmoment erzeugt, das über Umlaufräder auf den Abtrieb übertragen wird.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, dieses Getriebe derart auszubilden, daß das zu übertragende Drehmoment einstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch folgende Merkmale gelöst: a) Es sind mehrere koaxial angeordnete Abtriebswellen vorgesehen, von denen jede mit wenigstens einem Schaufelrad gekoppelt ist; b) die Eintauchtiefe der mit je einer Abtriebswelle gekoppelten Schaufelräder bzw. Schaufelrädergruppen in dem Flüssigkeitsring in der Trommel ist mittels eines Schöpfrohres verstellbar.
  • Die Erfindung geht von einer hydraulichen Drehmomentübertragungsvorrichtung aus (französische Patentschrift 1253 785), bei der mehrere als Schöpf- räder ausgebildete Planetenräder in einem Planetenradträger angeordnet und von einer Trommel umgeben sind, an deren Innenwand sich unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft eine Flüssigkeitsringschicht ausbildet, in welche die Taschen der Schöpfräder eintauchen. Die Planetenräder sind mit einer Abtriebswelle verbunden. Die Taschen der Schöpfräder sind so ausgebildet, daß bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Flüssigkeitsringschicht und der in sie eintauchenden Schöpfräder, also beispielsweise bei stillstehender Abtriebswelle, einerseits durch das Eintauchen der Schöpfräder in der Flüssigkeitsringschicht infolge des Strömungswiderstandes ein Widerstandsbremsmoment erzeugt wird und andererseits durch das Einschöpfen von Flüssigkeit in die Taschen und Fördern dieser Flüssigkeit auf die etwa der eintauchenden Seite der Schöpfräder gegenüberliegenden Seite und dortiges Entleeren infolge der einwirkenden Zentrifugalkräfte ein Zentrifugalbremsmoment erzeugt wird, da jedes Schöpfrad im Bereich seiner ersten Hälfte gefüllt und im Bereich seiner zweiten Hälfte entleert ist. Das Zentrifugalbremsmoment und das Widerstandsbremsmoment bewirken infolge der Kopplung der Planetenräder mit der Abtriebswelle deren Abtriebsdrehmoment. Wird die Abtriebswelle beschleunigt, so daß kein Geschwindigkeitsunterschied mehr zwischen den Schöpfrädern und dem Flüssigkeitsring besteht, so wird keine Flüssigkeit mehr in die Taschen eingesehöpft und aus ihnen entleert. Die eine Hälfte jedes Schöpfrades bleibt aber infolge des Beharrungszustandes gefüllt, so daß das hierdurch hervorgerufene Zentrifugalbremsmoment auf die Abtriebswelle übertragen wird.
  • Es ist bei einem hydromechanischen Getriebe vergleichbarer Bauart (britische Patentschrift 762 873), bei dem jedoch die Wirkung des Zentrifugalbremsmoments an den Schöpfrädern infolge der Bauart der Schöpfschaufeln nicht ausgenutzt und das Ab- triebsdrehmoment vor allem durch das Widerstandsdrehmoment aufgebracht wird, bereits -bekannt, die Schöpfräder nicht gemeinsam auf eine einzige Abtriebswelle arbeiten zu lassen, sondern jeweils einzeln über innenverzahnte Sonnenräder mit mehreren koaxial zueinander angeordneten Abtriebswellen zu koppeln. Die Abtriebswellen werden über ein Zahnradgetriebe miteinander verbunden, so daß verschiedene Abtriebsdrehzahlen zur Verfügung stehen. Bei diesem bekannten Getriebe ist jedoch die Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik nicht veränderbar und durch die Auslegung der Schöpfräder und des Trommelinhalts festgelegt.
  • Weiterhin ist es bei hydromechanischen Kupplungen bekannt (deutsche Patentschrift 920 042), die Füllung zweier auf verschiedenen Radien liegenden Strömungskreisläufe mittels von außen verstellbarer Schöpfrohre zu steuern. Außerdem ist es bei solchen Kupplungen mit auf gleichen Radien liegenden Kreisläufen bekannt, in jeder Kreislaufkammer ein Schöpfrohr anzuordnen mit dem die Flüssigkeit von einer Kammer in die andere überführbar ist.
  • So kann durch das Einstellen des Schöpfrohres bei der Strömungskupplung der Füllungsgrad der Kupplung und damit die Sekundärdrehzahl und das übertragbare Moment gesteuert werden. Im Gegensatz hierzu wird bei der Erfindung das zwar zur Steuerung des Flüssigkeitsstandes in der Trommel vorgesehene Schöpfrohr zur Steuerung der Eintauchtiefe mehrerer Schöpfräder vorgesehen, die aber darüber hinaus infolge ihrer verschiedenen Abmessung bzw. Anordnung überhaupt erst durch einen bestimmten Flüssigkeitsstand in der Trommel wirksam werden, so daß jedes Schöpfrad bzw. jede Schöpfradgruppe je nach Einstellung des Flüssigkeitsstandes ein bestimmtes Drehmoment liefert.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht im Schnitt nach der Linie 14 der F i g. 2, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, F i g. 3 eine Seitenansicht im Schnitt durch eine Vorrichtung ähnlich F i g. 1 mit Getriebegehäuse, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 5, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 4, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 7, F i g. 7 eine Endansicht im Schnitt nach der Linie VII-VII der F i g. 6.
  • Bei den Ausführungsbeispielen finden Schöpfräder Verwendung, die. mit Taschen versehen sind. Es sind aber auch andere Schöpfradausbildungen möglich.
  • F i g. 1 zeigt einen Rahmen 2, in dem eine Trommel 4, die in Buchsen 10 auf der Achse der Antriebswelle 12 drehbar ist, und die Abtriebswelle 36 gelagert sind. Innerhalb der Trommel 4 sind Schöpfräder 6,22 mit den Wellen 7 und 23 angeordnet. Die Schöpfräder weisen Schaufeln 8 und 18 auf. Mit den Wellen 7 und 23 sind Planetenräder 50 und 20 fest verbunden, die mit Leerlaufrädern 48 und 16 kämmen. Diese Leerlaufräder sind so angeordnet, daß sie um Zapfen 47 und 17, die fest mit der Trommel 4 verbunden sind, umlaufen und befinden sich außerdem mit den koaxialen Sonnenrädern 44 und 14 im Eingriff. Diese Sonnenräder sind axial auf Abstand gehalten, wobei das Sonnenrad 14 fest mit der zentral angeordneten Abtriebswelle 36 und das Sonnenrad 44 fest mit der Hülse 40 verbunden sind, welche koaxial zu der Abtriebswelle 36 angeordnet ist. Das Sonnenrad 46 ist fest mit der Hülse 38 verbunden, die koaxial zu der Hülse 40 zwischen ihr und der Welle 36 angeordnet ist. Es kämmt auch mit einem Leerlauf.- und Schöpfrad, ähnlich den Rädern 16 und 48 sowie 6 und 22. Es sind zwei entgegengesetzte Schöpfräder 6 und 22 zum Ausgleich vorgesehen sowie zwei Schaufelräder 56 und Leerlaufräder 52 für jedes Sonnenrad 46.
  • Innerhalb der Trommel 2 ist ein nach außen gerichtetes Schöpfrohr 32 vorgesehen, welches eine öffnung 30 aufweist, deren radialer Abstand von der Umlaufachse mittels eines Handgriffs 28 durch bogenförmige Verschiebung um die Achse der Öffnung 31 in dem Rahmen 2 verändert werden kann. Das Rohr 32 ist in einer Kammer 5 der Trommel 4 angeordnet, wobei die Kammer 5 a über die Verbindungsöffnungen 26 mit der Kammer 5 in Verbindung steht.
  • Im Betrieb wird das hydraulische Strömungsmittel gemäß den F i g. 1 und 2 in die Trommel 4 eingeführt. Wenn auf die Antriebswelle 12 durch eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung der Linie II-11 eine Kraft übertragen wird, dann läuft die Trommel 4 mit der Antriebswelle 12 um und nimmt die Leerlaufräder 16, 48 und 52 mit. Wenn die Abtriebswelle 36, d. h. das Sonnenrad 1.4, stillsteht, dann laufen die Leerlaufräder 16 entgegen dem Uhrzeigersinn um ihre Achsen um und verursachen dadurch einen Umlauf der Planetenräder 20 im Uhrzeigersinn um ihre Achsen mit Bezug auf die Leerlaufräder. Sie werden auch durch die Trommel 4 um die Antriebswelle herumgeführt, so daß für jede Umdrehung der Trommel 4 in eine Richtung um ihre Achse die Planetenräder 20 jeweils eine Umdrehung in der entgegengesetzten Richtung um ihre Welle ausüben, wenn die Anzahl der Sonnen- und Planetenradzähne gleich ist. Das Planetenrad führt somit eine Bewegung aus, die als »kreisförmige fortschreitende Bewegung« bezeichnet werden kann. Infolge der Zentrifugalkraft bildet sich eine ringförmige Flüssigkeitsschicht. Die Schaufeln 18 bewegen sich durch die Flüssigkeitsschicht im Uhrzeigersinn um die Achse des Planetenrades 20 und nehmen die Flüssigkeit schöpfend in sich auf. Infolge des Umlaufes der Trommel 4 um die Achse der Antriebswelle (und um ihre eigene Achse) wird auf die in diesen Schaufeln befindliche Flüssigkeit eine Zentrifugalkraft in Richtung des Pfeiles 17 a ausgeübt (s. F i g. 2). Hierdurch entsteht ein entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtetes Drehmoment um die Planetenradachse. Dieses Drehmoment wird durch das Leerlaufrad 16 auf das Sonnenrad 14 übertragen, um als Abtriebsdrehmoment auf die Abtriebswelle 36 zu wirken, und zwar in derselben Richtung wie das Antriebsdrehmoment.
  • Während der Kreisbewegung ist die Richtung der Zentrifugalkraft, die auf die in den Taschen 18 der Schöpfräder 22 eingefangene Flüssigkeit wirkt, parallel zu einer Geraden, die entsprechend dem Pfeil 1.7 a durch die Achsen der Planeten- und Sonnenräder hindurchgeht. Beim Beschleunigen des Sonnenrades und seiner zugehörigen Abtriebswelle wird je- doch die Planetenraddrehgeschwindigkeit gegenüber dem Träger geringer, bis schließlich das Sonnenrad 14 und seine Abtriebswelle die gleiche Drehgeschwindigkeit wie der Träger aufweisen. Während des Beschleunigungsvorganges verändert sich die Richtung der Zentrifugalkraft, so daß beim Verschwinden des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen dem Träger-und der Abtriebswelle 14 die auf die in den Taschen 18 befindliche Flüssigkeit einwirkende Zentrifugalkraft allmählich im wesentlichen von der Trägerachse aus gesehen radial nach außen gerichtet wird. So ändert sich beim Erreichen der vollen Geschwindigkeit die Zentrifugalkraft sowohl der Größe als auch der Richtung nach in den verschiedenen Taschen des Schöpfrades 22.
  • An den Abtriebswellen 38 und 40 wird auf die gleiche Weise ein Abtriebsdrehmoment erzeugt. Die Durchmesser der anderen Planetenräder sind kleiner als die der ihr zugeordneten Sonnenräder. Die Kreisbewegung dieser Planetenräder wird bestimmt durch das Verhältnis ihrer Zahnzahl zu der Zahnzahl des jeweils zugeordneten Sonnenrades. Abhängig von der Zahnzahl des Planetenrades 54 z. B., die kleiner als die Zahnzahl des zugehörigen Sonnenrades 46 gemäß F i g. 1 und 2 sein muß, hat die mit dem Sonnenrad 46 verbundene Abtriebswelle 38 eine bestimmte Drehzahl, bei der das Planetenrad 54 sich einmal um seine Achse entgegengesetzt der Drehrichtung des Trägers dreht, wenn der Träger eine Drehung um seine Achse ausführt, d. h., wenn das Planetenrad 54 und sein zugehöriges Schöpfrad 56 eine Kreisbewegung ausführen. Wie bereits im Zusammenhang mit dem Schöpf-' rad 22 erläutert, ist die Richtung der an der Flüssigkeit in den Taschen des Schöpfrades 56 angreifenden Zentrifugalkraft parallel zu einer Geraden, die durch die Achsen des Schöpfrades 56 und des Sonnenrades 46 geht. In gleicher Weise verändert auch beim Beschleunigen der Abtriebswelle 38 die Zentrifugalkraft ihre Größe und Richtung, bis schließlich die Zentrifugalkraft im wesentlichen von der Trägerachse aus gesehen radial nach außen gerichtet ist, wenn die Abtriebswelle 38 die gleiche Drehzahl wie der Träger aufweist. Die nächste aus dem Sonnenrad 44, den Leerlaufrädern 48, den Planetenrädern 50 und Schöpfrädern 6 bestehende Baugruppe übernimmt dann die Drehmomenterzeugung, wenn die Abtriebswelle 38 die gleiche Derhzahl wie der Träger aufweist.
  • Die Anordnung der Baugruppen ist derart, daß beim Anlaufbetrieb die Schöpfräder der nachfolgenden Baugruppe etwa zur gleichen Zeit die Kreisbewegung ausführen, wenn die Abtriebswelle der vorhergehenden Baugruppe die gleiche Drehzahl wie der Träger aufweist. Jede Baugruppe übernimmt jeweils die Drehmomenterzeugung, wenn sie zur Ausführung der Kreisbewegung gelangt.
  • F i g. 1 zeigt eine Kupplung, in welcher eine Flüssigkeitsschicht einstellbarer Tiefe in Verbindung mit drei Planetenradgruppen zur Verwendung kommt. Der stillstehende Rahmen 2 besitzt eine umlaufende Tromel 4, die in diesem Beispiel fest mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. In dem Rahmen 2 ist ein Rohr 32, dessen Öffnung 30 an seinem führenden Ende gegen die Bewegungsrichtung der Trommel 4 weist, exzentrisch angeordnet. Dieses Rohr ist biegsam mit dem Behälter 34 verbunden. Wenn sich die Trommel dreht, ohne dabei Flüssigkeit zu enthalten ' dann kann sie durch die Öffnung 30 des Rohres 32 Flüssigkeit aus dem Behälter 34 aufnehmen, bis die Trommel eine Flüssigkeitsschicht enthält, die eine Tiefe bis etwa zur Mitte der Öffnung 30 hat. Die Drehzahl der Trommel und die Flüssigkeit innerhalb der Trommel verursachen einen Druckausgleich zwischen dem Druck innerhalb des Rohres sowie dem Druck aus dem Behälter und verhindern einen weiteren Fluß des Strömungsmittels aus dem Behälter in die Trommel durch die Öffnung 30. Ein etwaiger überschuß an Strömungsmittel in der Trommel wird von dem Rohr aufgenommen und in den Behälter übertragen. Die Tiefe der Strömungsmittelschicht in der Trommel kann somit durch eine Verschiebung der Rohröffnung 30 weiter von der Zylinderwand der Trommel 4 fort oder näher an sie heran gesteuert werden. Diese Verschiebung kann durch den Griff 28 ausgeführt werden.
  • In F i g. 2 sind verschiedene Stellungen der Rohröffnung für verschiedene Betriebsbedingungen gezeigt. In der Stellung 58 ist fast das gesamte Strömungsmittel aus der Trommel entfernt, keines der Schaufelräder berührt das Strömungsmittel, und es wird daher kein Drehmoment entwickelt, und die Kupplung befindet sich in der sogenannten neutralen Lage. Dadurch, daß die Öffnung des Rohres in die Stellung 64 gebracht wird, wird eine Flüssigkeitsschicht 60 in die Trommel eingeführt, wodurch es den Schaufelrädern möglich ist, das Strömungsmittel zur Bildung des Drehmomentes aufzunehmen, welches über das Zahnrad 20 übertragen wird, das Leerlaufrad 16 und das Sonnenrad 14 auf die Abtriebswelle 36 übertragen wird (die sogenannte erste Stellung). Durch Anordnung der Öffnung des Rohres in der Stellung 68 wird eine Flüssigkeitsschicht 62 in die Trommel eingeführt, wodurch es den Schaufeln der Schaufelräder 56 möglich ist, Flüssigkeit aufzunehmen und ein Drehmoment zu entwickeln, welches über das Zahnrad 54, das Leerlaufrad 52 und das Sonnenrad 46 auf die Abtriebshülse 38 wirksam ist (die sogenannte zweite Stellung). Die Schicht 62 hat eine größere Tiefe als die Schicht 60. Durch Anordnung der Öffnung des Rohres in der Stellung 70 wird eine Strömungsmittelschicht 66 von noch größerer Tiefe in die Trommel eingeführt, und an den Schaufeln 8 der Schaufelräder 6 wird ein Drehmoment entwickelt, welches über das Zahnrad 50, das Leerlaufrad 48 und das Sonnenrad 44 auf die Abtriebshülse 40 wirksam ist (die sogenannte dritte Stellung).
  • Jedes Planetensystein ist so ausgebildet, daß es eine kreisförinige fortschreitende Bewegung bewirkt, nachdem seine Abtriebswelle mit Bezug auf die Antriebswelle ein bestimmtes Drehzahlverhältnis erreicht hat, was von dem Verhältnis zwischen den Planetenrädern und Sonnenrädern abhängig und darauf zurückzuführen ist. Durch diese Verhältnisse ist es möglich, dasselbe Drehmoment wie in dem ersten Stadium mit kleineren Schaufelrädern zu entwickeln.
  • In F i g. 3 ist die beschriebene Kupplung in Verbindung mit einem Getriebekasten verwendet, wobei jede Abtriebswelle oder Hülse zum Antrieb mit der Abtriebswelle 1L22 über verschiedene Zahnradübersetzungen 104 und 126, 106 und 128, 110 und 130 sowie 118 und 110 in der Stellung 114 verbunden ist. Die Stellung bei der übersetzung 110 ist durch einen Schalthebel 108 einstellbar. In einer »neutralen« Lage N des Handgriffs 28 befindet sich die öffnuna, C 30 des Rohres 32 bei 58, und es befindet sich daher während ihres Umlaufes kein Strömungsmittel in der Trommel, es wird kein Drehmoment in der Kupplung entwickelt, und es erscheint daher auch kein Drehmoment an der Abtriebswelle 122. In der Stellung des Rohres 32 entsprechend der ersten Getriebestellung, d. h., wenn sich die Einlaßöffnung in der Stellung 64 befindet, dann tritt das Strömungsmittel bis zur ersten Tiefe 60 in die Trommel ein (s. F i g. 2), so daß das Drehmoment über das Sonnenrad 14 auf die Welle 112 übertragen wird. Ein Vielfaches des Kupplungsdrehmomentes wird in Abhängigkeit von dem übersetzungsverhältnis der Zahnräder 110 und 130 auf die Abtriebswelle 122 übeitragen. Die Kupplung versucht dem Sonnenrad dieselbe Drehzahl zu erteilen, mit welcher der Antriebsmotor umläuft. Das bedeutet daß die Abtriebswelle 122 eine Drehzahl proportional dem Verhältnis der Zahnräder 110 und 130 der Antriebsmotordrehzahl erreicht.
  • Durch den Eintritt des Strömungsmittels in die Trommel, bis zur zweiten Tiefe 62 (s. F i g. 2) empfangen die Schaufeln des zweiten Schaufelrades 56 (welches fest mit dem mit dem Sonnenrad 46 kämmenden Planetenrad 54 verbunden ist) Flüssigkeit und entwickeln dadurch ein Drehmoment, welches über die Zahnräder 106 und 128 auf die Abtriebswelle 122 übertragen wird. Da dieses übersetzungsverhältnis geringer als das zuerst erwähnte übersetzungsverhältnis ist, überholt die Abtriebswelle 122 die Drehzahl des Zahnrades 130, was durch das Freilaufrad 120 ermöglicht wird. Die Planetenräder in der Kupplung, welche zum Antrieb mit dem Zahnrad 130 verbunden sind, stehen infolge dieses Freilaufrades in bezug auf die Trommel still. Die Abtriebswelle 122 erreicht jetzt eine Drehzahl, die proportional zu dem Verhältnis der Zahnräder 106 und 128 der Antriebsmotordrehzahl ist.
  • Durch die Einführung des Strömungsmittels in die Kupplung bis zur dritten Tiefe 66 (s. F i g. 2) können die Planetenradschaufeln, welche auf das Sonnenrad 44 einwirken, Strömungsmittel aufnehmen und ein Drehmoment entwickeln, das über die Zahnräder 104 und 126 auf die Abtriebswelle 122 übertragen wird. Da dieses übersetzungsverhältnis geringer ist als die übersetzungsverhältnisse der ersten und zweiten Stufe, überholt die Abtriebswelle 122 die Zahnräder 128 und 130. Dieses ist durch die Freilaufräder 124 und 120 möglich. Die Planetenräder in der Kupplung, die mit den Zahnrädern 130 und 128 zum Antrieb verbunden sind, stehen infolge dieser Freilaufräder in bezug auf die Trommel still. Die Abtriebswelle 122 erreicht nun eine Drehzahl proportional zu dem übersetzungsverhältnis der Zahnräder 104 und 126 der Antriebsmotordrehzahl.
  • Um die Bremswirkung eines Antriebsmotors auszunutzen, kann zwischen der Hülse 40 und der Trommel 4 ein Freilaufrad 42 eingeführt werden. Da die Trommel auf der Antriebswelle 12 fest angeordnet ist, wird die Hülse 40 an einem überholen der Antriebswelle 12 gehindert. Wenn die Planetenräder ihr Drehmoment nach Ablassen der Flüssigkeit verlieren sollen, d. h., wenn die dritte Tiefe auf die zweite Tiefe zurückgeführt wird usw., dann können in den Schaufeln 8 und 18 kleine Löcher vorgesehen werden, welche es der Flüssigkeit gestatten, aus den Schaufelrädern herauszulecken und somit das auf die Planetenräder wirksame Drehmoment schließlich auszuschalten.
  • Der Rückwärtsgang kann dadurch eingeschaltet werden, daß das Rohr 32 in der neutralen Lage angeordnet und das Zahnrad 110 durch den Griff 108 in die Stellung 114 hineinbewegt wird. Es ist ein umgekehrt laufendes Zahnrad vorgesehen (s. Pfeil 116 in F i g. 3), welches mit dem Zahnrad 118 und mit dem Zahnrad 110 kämmt, wenn es sich in der Stellung 114 befindet. Die F i g. 4 und 5 zeigen die Einführung von zwei getrennten Planetensystemen, welche zwei Kupplungen in einer Einheit bilden, wobei jedes System getrennt gesteuert ist, so daß das Drehmoment auf die Abtriebswelle 36 oder die Hülse 38 oder auf beide je nach Wunsch übertragen werden kann. Die Trommel 136 ist durch Wände oder Trennwände 182 in vier Kammern unterteilt. Es sind zwei gegenüberliegende Kammern durch Öffnungen 138 und einen ringförmigen Kanal 158 miteinander verbunden. Die anderen beiden gegenüberliegenden Kammern sind durch Öff- nungen 164 und einen ringfönnigen Kanal 176 miteinander verbunden. Die Höhe des in den Kanal 176 über das Rohr 132 eingeführten Strömungsmittels kann durch Anordnung der Rohröffnung 30 in einer Weise ähnlich der beschriebenen gesteuert werden. Wenn die Rohröffnung sich in der Stellung 178 befindet, wie es in der F i g. 5 gezeigt ist, dann ist fast die gesamte Flüssigkeit aus dem Kanal 176 heraus, und die Kammern 180 sind daher ebenfalls leer, und somit sind die Schaufelräder 22 in diesen Kammern nicht in der Lage, irgendein Drehmoment zu entwickeln. Wenn die Rohröffnung in die Stellung 184 eingestellt wird, dann tritt das Strömungsmittel in die Kammern 180 ein, und zwar so lange bis die Schaufeln 18 Strömungsmittel empfangen können und somit ein auf die Abtriebshülse 38 wirkendes Drehmoment entwickelt werden kann. In gleicher Weise können die entgegengesetzten Kammern 188 durch das Rohr 32 a -efüllt oder entleert werden, wobei der Stand dieser Flüssigkeit innerhalb dieser beiden Kammern durch die Rohröffnung 30 a in dem Kanal 158 gesteuert wird. Kleine Löcher, die in den Schaufeln 8 oder 18 vorgesehen sind, gestatten eine Abgabe von Flüssigkeit aus den Schaufelrädern, so daß das Drehmonient, welches auf die Planetenräder einwirkt, gleich Null wird, wenn die Flüssigkeit aus den Kammern entfernt wird.
  • Die F i g. 6 und 7 zeigen eine Kupplung ähnlich der in F i g. 4 und 5 beschriebenen in Verbindung mit einem Differentialgetriebe, so daß eine Drehmoment-Drehzahlübertragung in drei Stufen vorgesehen ist. Die beiden Rohre, welche die Flüssigkeitszufuhr zu den beiden Kammersätzen vornehmen, sind miteinander benachbart in getrennten ringförriiigen Kanälen 236 und 238 angeordnet. Der Kanal 236 ist mit den Kammern 224 über eine Öffnung 230 verbunden, und der Kanal 238 ist über eine Öffnung 240 mit den Kammern 242 verbunden. Wenn in der Kammer 224 ein Strömungsmittel vorhanden ist, dann kann über die Hülse 252, das Kupplungssonnenrad 204, das Leerlaufrad 220 und das Planetenrad 222 ein auf das Differentialsonnenrad 254 wirksames Drehmoment entwickelt werden. Mit der Abtriebswelle 262 ist ein Drehkreuz 250 verbunden. Ein auf das Differentialsonnenrad 254 wirksames Drehmoment verursacht ein gegensinniges Drehmoment mit Wirkung auf das innere Zahnrad oder den Zahnkranz 246 über das Drehkreuz 250 und die Planetenzahnräder 248. Eine Verschiebung des Zahnkranzes 246 in dieser Richtung wird durch die Freilaufkupplung 276 verhindert, die zwischen dem Zahnkranz 246 und dem Rahmen 2 angeordnet ist.
  • Die Flüssigkeit, die in die Kammern 242 eingeführt wird, während die in den Kammern 224 vorhandene Flüssigkeit entfernt wird, verursacht eine Drehmomentübertragung auf den Zahnkranz 246. Dieses Drehmoment versucht die Bewegung des Sonnenrades 254 umzukehren, wird jedoch beispielsweise durch die Freilaufkupplung 208, die zwischen dem Zahnrad 212 und dem Rahmen 2 angeordnet ist, daran gehindert. Das Sonnenrad 254 ist über die Hülse 252, das Sonnenrad 204, das Leerlaufzahnrad 220, die Welle 218 und ein zweites Leerlaufzahnrad 216 mit dem Zahnrad 212 verbunden. Obwohl die Welle 218 in der umlaufenden Trommel 4 angeordnet ist, wenn die Durchmesser der Leerlaufzahnräder 220 und 216 gleich sind, sind die Drehzahlen des Sonnenrades 204 und des Zahnrades 212 gleich. Wenn das Drehmoment auf das Sonnenrad 254 des Differentialgetriebes übertragen wird und der Zahnkranz 246 stehenbleibt, ist ein »erster Gang« vorhanden. Wenn das Drehmoment auf den Zahnkranz 246 übertragen wird und das Sonnenrad 254 stehenbleibt, dann bildet der Umlaufräderträger 250 einen »zweiten Gang«. Durch die Einführung des Strömungsmittels in beide Sätze der Kammern 242 und 224 werden sowohl das Sonnenrad 254 als auch der Zahnkranz 246 mit derselben Drehzahl und in derselben Richtung angetrieben, wodurch der Umlaufräderträger 250 veranlaßt wird, ebenfalls mit derselben Drehzahl und in derselben Richtung umzulaufen. Bei der Kupplung wie auch bei dem Differentialgetriebe sind mit Schlupf arbeitende Teile vorhanden, wenn ein unmittelbarer Antrieb stattfindet.
  • Wenn alle Kammern leer sind, d. h. die neutrale Stellung eingenommen ist, dann kann der Rückwärtsgang gewählt werden, indem über die Kupplung 258 zum Zahnkranz 256, Zahnkranz 264, Welle 270, Zahnrad 268, Rückwärtszahnrad 266 (in der Zeichnung nicht gezeigt) und über das Antriebszahnrad 264 durch die Drehkreuzbuchse 260 eine Rückwärtsantriebsvorrichtung in Betrieb gesetzt wird. Hierdurch können drei Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge erzielt werden. Um einen Betrieb entgegen einer Kompression zu ermöglichen, ist ein Freilaufrad 206 zwischen der Abtriebswelle 262 und der Antriebswelle 210 an-eordnet. Das Rohr 232 ist an einem Behälter angeschlossen.
  • Die Tiefe der Flüssigkeit in der Trommel 4 kann durch ein Drehen der Rohre 228 und 226 um die Achse der Öffnungen 231 und 231 a in dem Rahmen 2 durch die verschiebbaren Zahnstangen 284 und 290 erreicht werden, die mit den Zahnsegmenten 285 und 289 zusammenwirken. Die Zahnstangen sind mit Griffen versehen, die in Dichtungen 282 und 282 a in bl dem Rahmen 2 durchdringen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Hydromechanisches Verbundgetriebe mit einer koaxial zur Antriebswelle angeordneten Trommel und mit einem mit der Antriebswelle verbundenen Umlaufräderträger und mehreren darauf drehbar gelagerten Schaufelrädern, die beim Durchlauf durch einen sich am Innenumfang der Trommel infolge der Zentrifugalkraft gebildeten Flüssigkeitsring Flüssigkeit entnehmen, wobei die Schaufeln der Schaufelräder so ausgebildet sind, daß die Flüssigkeit etwa auf der dem Flüssigkeitsring abgewandten Seite des Schaufelrades aus den Schaufeln ausfließt, wobei die an den gefüllten Schaufeln angreifende Zentrifugalkraft ein Drehmoment erzeugt, das über Umlaufräder auf den Abtrieb übertragen wird, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h folgende Merkmale: a) Es sind mehrere koaxial angeordnete Ab- triebsweHen (36, 38) vorgesehen, von denen jede mit wenigstens einem Schaufelrad (6, 22) gekoppelt ist; b) die Eintauchtiefe der mit je einer Abtriebswelle (36 bzw. 38) gekoppelten Schaufelräder (6, 22) bzw. Schaufelrädergruppen in dem Flüssigkeitsring in der Trommel (4) ist mittels eines Schöpfrohres (32, 32 a) verstellbar.
  2. 2. Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelräder bzw. die Schaufelrädergruppen auf gleichem Radius gelagert sind und einen unterschiedlichen Raddurchmesser aufweisen. 3. Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelräder bzw. die Schaufelrädergruppen auf verschiedenen Radien gelagert sind. 4. Hydromechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelräder bzw. die Schaufelrädergruppen in einzelnen Kammern angeordnet sind. 5. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das übersetzungsverhältnis der Planetenräder (20, 54, 50) zu den Abtriebsrädern (14, 46, 44) sich von einer Schaufelradgruppe (20, 22, 54, 56, 50, 6) zur anderen verändert. 6. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kammer ein mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter verbundenes, von außen verstellbares Schöpfrohr (32, 32 a, 226, 228) vorgesehen ist. 7. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ' daß jede Kammer (224, 242) der Trommel (4) eine in axialem Abstand dazu angeordnete und mit ihr durch einen Durchgang (230, 240) verbundene Unterkammer (236, 238) aufweist und daß in jeder Unterkammer ein Schöpfrohr angeordnet ist, mit dem die Flüssigkeit von einer Unterkammer in die andere überführbar ist. 8. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Abtriebswellen (252, 299, 226, 338) als Hauptabtriebswelle (226, 338) koaxial zum Planetenradträger (4) und den die Abtriebsräder (204, 300) tragenden untergeordneten Abtriebswellen (252, 299) vorgesehen und über je einen eine Kupplung (258, 330, 350) aufweisenden Getriebezug (254, 248, 256, 274, 268, 264; 344, 326, 334, 340) mit den unter-eordneten Abtriebswellen verbindbar ist. 9. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hauptabtriebswelle (40, 394) und dem Planetenradträger (4) eine Freilaufkupplung (42) angeordnet ist, welche ein überholen der Hauptabtriebswelle gegenüber dem Planetenradträger verhindert.
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