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Schaltvorrichtung für hydrodynamische Getriebe Die Erfindung betrifft
eine Schaltvorrichtung für hydrodynamische Getriebe mit mindestens zwei hydrodynamischen
kreisläufen die durch Füllen des einen Kreislaufes und Entleeren des anderen Kreislaufes
mit Hilfe von Füll- und Entleervorrichtungen umgeschaltet werden.
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Zweck der Erfindung ist es, das Umschalten von einem Kreislauf zum
anderen in kürzest möglicher zeit und ohne größere Schwankunggen in der Leistungsaufnahme
des Getriebes oder ohne wesentliche Zugkraftminderung durchzuführen.
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Es ist üblich, das Umschalten von einem Kreislauf auf den anderen
durch einen einzigen Steuerschieber vorznehmen, bei dem die Öffnungen und Steuerkanten
für beide Wandler in einem bestimmten Verhältnis zueinander angeordnet sind. Damit
ist die gegenseitige Abhängigkeit des Beginns und des Ablaufes des Füll- und Entleervorganges
der beiden Wandler festgelegt und nicht mehr einstellbar.
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Dadurch bedingt treten zwangsläufig erhebliche Motorenlastungen auf,
wenn der zu füllende Wandler durch Teilfüllung, der zu entleerende Wandler bereits
durch Druckabfall und beginnende Entleerung vom Motor nicht die volle Leistung abverlangt.
Anschließend erfolgt eine Motordrückung dadurch, daß der zu füllende Wandler bereits
gefüllt ist, während der zu entleerende Wandler noch mit Teilfüllung arbeitet und
dadurch vom Motoreine zu große Leistung abverlangt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese Nachteile des bekannten
Füll- und Entleerschiebers auf ein Minimum zu beschränkein. Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig
nit einer Schaltvorrichtung für hydraulische Getriebe mit mindestens zwei hydraulischen
Kreisläufen mit je einem Füll- und Entleerschieber für jeden Kreislauf dadurch gelöst,
daß für jeden Füll- und Entleerschieber
die Geschwindigkeit der
Schieberbewegung von der Füllstellung in die Entleerstellung und von der Entleerstellung
in die Füllstellung jeweils getrennt eingestellt werden kann.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erefindungsgemäßen Schaltvorrichtung
besteht aus Je einem doppelt wirkenden Kolben zur hydraulischen Betätigung jedes
Füll- und Entleerschiebers und je einem Steuerschieber nil. den doppelt wirkenden
Kolben, der, vom Schaltregler betätigt, Druckmittel auf eine Seite des Kolbens des
zu betätigenden PUll- und Entleerschiebers leitet und zugleich das Druckmittel von
der anderen Seite dieses Kolbens über eine stellbare Drossel zur Beeinflußung der
Geschwindigkeit der Schieberbewegung verdrängt.
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Dadurch kann der Ablauf des Füll- und Entleervorganges zeitlich in
gewissen Grenzen geregelt und aufeinander abgestialt werden.
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Die Entlastung des Motors in der Anfangsphase des Umfüllens wird dadurch
verhindert, daß vom Schaltregler der Steuerschieber des einzuschaltenden Wandlers
in die Füllstellung gebracht und in dieser Stellung gehalten wird, während der Steuerschieber
des auszuschaltenden Wandlers durch eine Vorrichtung des Füll- und Entleerschiebers
des einzuschaltenden Wandlers in die Entleerstellung gedrückt wird.
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Dadurch wird der B.ginn des Entleerens zeitlich verschoben und erfolgt
erst dann, wenn der zu füllende Wandler bereits Leistung aufnimmt.
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Eine Beschleunigung der Füllung des zu füllenden Wandlers wird dadurch
erreicht, daß der rttr den Durchfluß des Betriebsmittels vorhandene Dauerauslaß
eines Wandlers durch den Füll- und Entleerschieber des anderen Wandlers geführt
ist und nur in dessen Entleerstellung geöffnet, in dessen Füllstellung und allen
Zwischenstellungen Jedoch verschlossen tat Dadurch wird verhindert, daß während
des Füllvorganges das Betriebsmittel über den Dauerauslaß des zu füllenden Wandlers
abfließt. Weiterhin wird eine. Absinken des Füllpumpendrucks und damit einem Leistungsabfall
in des @ zu entleerenden Wandler ntgegengewirkt.
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Die Drückung des Motors in der zweiten Phase das Umfüllens wird durch
die Schnellentleerung des zu entleerenden Wandlers weitgehend verhindert. Die Schnellentleerung
wird durch die Anordnung von großen Entleerquerschnitten in den deshalb getrennten
Füll- und Entleerschiebern ermöglicht.
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Die kleinere Fördermenge der Füllpumpe bei Teillastbetrieb wird dadurch
berücksichtigt, daß die Kraft zum Verschieben der Füll-und Entleerschieber eine
von der primären Drehzahl der Kreisläufe abhängige Größe aufweist.
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Dadurch verlangsamt sich bei Teillastbetrieb die Bewegung der Füll-
und Entleerschieber entsprechend der geringeren Fördermenge der Füllpumpe, so daß
auch hier keine stärkeren Schwankungen in der Leistungsaufnahme auftreten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschriebenen.
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Die Zeichnung zeigt ein 2-Wandler-Getriebe, z. B. für Schienenfahrzeuge
mit Schaltvorrichtung. Die mit dem Motor in Verbindung stehende Primärwelle ist
mit 1 bezeichnet, von ihr werden die beiden Pumpenräder 2 und 3 der Wandler I und
II angetrieben. Die Turbinenräder 4 und 5 sind auf der Sekundärwelle 6 befestigt
und stehen über die dargestellten Abtriebsräder mit den Treibrädern des Fahrzeuges
in Verbindung. Die Leitrider der beiden Wandler sind mit 7 und 8 bezeichnet.
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Der Wandler I ist für den unteren Geschwindigkeitsbereich bis ca.
50% der Fahrgeschwindigkeit, der Wandler II für den oberen Geschwindigkeitsbereich
von ca. 50% bis 100% der Fahrgeschwindigkeit ausgelegt. Das Ein- und Ausschalten
der Wandler erfolgt durch Füllen und Entleeren derselben mit Hydrauliköl. Die Füllpumpe
9 hat die Aufgabe, die einzelnen Wandler zu füllen und mit gekühltem Öl unter Druck
zu halten. Der Befehl zum Umfüllen geht von einem nicht dargestellten, sekundärseitig
angetriebenen Schaltregler, der als Fliehkraftpendel ausgebildet sein kann, aus.
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Soll, entsprechend der Fahrgeschwindigkeit vom Schaltregler gesteuert,
der Wandler I gefüllt werden, so steht die Leitung 10, soll der Wandler II gerillt
werden, die Leitung 11 unter Druck.
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Im Beispiel dargestellt ist die Leitung 10 beaufschalagt. Der
Steuerschieber
12 ist gegen die Federkraft in die untere Endlage gedrUckt und wird duroh den Steuerdruck
in Leitung 14 in dieser Lage gehalten.
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Der Druck in Leitung 15, dessen Höhe von der Primärdrehzahl abhängig
ist, hält den doppelt wirkenden Kolben 16 des Füll- und Entleerschiebers 18 Uber
Leitung 20 in der unteren Endlage. Die Füllpumpe 9 hält über Leitung 30, Kühler
31, Leitung 32, Füll-und Entleerschieber 18 und Leitung 24 den Wandler 1 unter Druck.
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Über den Dauerauslal des Wandler I, Leitung 27 und FUll- und Entleerschieber
19 wird das eerhitzte Öl in den Ölsumpf des Getriebes geleitet. Wird nun vol Schaltregler
bei Erreichen von ca. 50% der Fahrgeschwindigkeit das Kommando zum Umfüllen gegeben,
so wird Leitung 10 drucklos und Leitung 11 beaufschlagt.
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Der Steuerschieber 13 wird gegen den Federdruck in die Endlage verschoben
und der Druck in Leitung 15 verschiebt Über Leitung 21 den doppelt wirkenden Kolben
17 des Füll- und entleerschiebers 19.
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Auf der Rückseite des doppelt wirkenden Kolbens 17 wird das dort befindliche
Öl Uber Leitung 23 duroh die einstellbare Drossel 36 des Steuerschiebers 13 verdrängt.
Die Laufzeit des Ptll- und Entleereschiebers 19 kann dadurch beeinflußt werden.
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Nun wird das Öl der Füllpumpe 9 über den Kühler 31, Leitung 32, den
Füll und Entleerschieber 19 und Leitung 25 in den Wandler II geleitet. Der Dauerauslaß
des Wandlers II ist Uber Leitung 26 abgesperrt durch den Füll- und Entleerschieber
18.
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Dadurch wird der Füllvorgang. beschleunigt und ein Druckabfall in
der Fülleitung 24 und im Wandler I, verbunden Fit eines Rückgang in der Leistungsaufnahme
des Getriebes, weitgehend versieden.
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Während der Laufzeit des Füll- und Entleerschiebers 19 wird von Schieber
38 eine Steuerkante Überfahren und der in Leitung 39 anstehende Druck kann Über
Schieber 37, Leitung 40, Schieber 38, Leitung 41, Schieber 42, der duroh den Druck
in Leitung 11 gegen die Feder verschoben wurde, und leitung 43 den Steuerschieber
12 zurückdrücken.
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Nun wird der Druck in Leitung 15 Uber den Steuerschieber 12, Leitung
22 auf die Unterseite des doppelt wirkenden Kolbens 16
geleitet
und bewegt den Füll- und Entleerschieber 18 nach oben.
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Das über dem Kolben befindliche Öl wird über Leitung 20 und die einstellbare
Drossel 33 verdrängt. Damit kann die Laufzeit des Füll- und Entleerschiebers 18
beeinflußt werden. Entsprechend den Erfordernissen wird dabei die kürzest mögliche
Laufzeit eingestellt, um die Entleerung des Wandlers rasch einzuleiten und eine
Drückung des Motors weitgehend zu verhindern. Der Wandler wird über Leitung 28 und
Füll- und Entleerschieber 18 in den Sumpf entleert. Gleichzeitig wird der Dauerauslaß
des Wandlers II Uber leitung 26 und schieber 18 mit des Sumpf verbunden und der
Wandler II kann die Aufgabe der Kraftübertragung übernehmen.
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Die Zurückschaltung von Wandler II in Wandler I erfolgt entsprechend
und wird mit der Beaufschlagung von Leitung 10 und Entlattung von Leitung 11 eingeleitet.