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Differenzdrehzahlgelenktes, brennkraftgetriebenes Fahrzeug Die Erfindung
betrifft ein differenzdrehzahlgelenktes, brennkraftgetriebenes Fahrzeug, bei dem
die Motorleistung auf zwei Hauptkraftwege aufgeteilt wird, von dem der eine Kraftweg
der Traktion und der andere der Fahrzeuglenkung dient, mit Je einem mit dem Abtriebsgetriebeteil
mit den Treibrädern verbundenen Uberlagerungsgetriebe fUr die Treibräder Jeder Fahrzeugseite,
mit einem in der Ubersetzung veränderbaren Traktions-Getriebe zwischen Antriebsmotor
und Treibrädern, dessen Abtrieb mit Je einem Eingangs-Getriebeglied der Uberlagerungsgetriebe
in Verbindung steht sowie mit einem ebenfalls in der Übersetzung, und zwar stufenlos
nach Maßgabe des Lenkhebelausschlages veränderbaren Lenkgetriebe zwischen Antriebsmotor
und Je einem weiteren Eingangsgetriebeglied (sog. Nullwelle) der Uberlagerungsgetriebe
zur Erzeugung einer Drehzahldifferenz an den Treibrädern bei Kurvenfahrt durch addition
einer dem Lenkausschlag entsprechenden Drehzahl auf der einen Fahrzeug seite und
Subtraktion einer gleichen Drehzahl auf der anderen.
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Solche differenzdrehzahlgelenkten Fahrzeuge, bei denen die Abrollflächen
stets, d.h. auch beim Lenken, in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet bleiben und
eine Richtungsänderung durch ge waltsames Verschwenken des gesamten Fahrzeuges wthrend-der
Fahrt oder des Stillstandes auf Grund von LauRgeschwindigkeltsunterschieden an den
Treibrädern der einen Fahrzeugseite! gegenüber der anderen erzwungen wird, bieten
nicht nur von der konstruktiven
Seite her Probleme zur Lösung der
Lenkaufgabe, sondern sind zumindest mit bisherigen Lenkgetrieben schwierig zu steuern
und setzen beim Fahrzeuglenken ein zuverlässiges Vertrautsein mit dem besonderen
Verhalten des eingebauten Lenksystems und große Erfahrung voraus, um ein solches
Fahrzeug in allen Situationen sicher lenken zu können. Die grundsätzliche Schwierigkeit
bei einer Differenzdrehzahllenkung kommt dadurch ins Spiel, daß sowohl die Traktion
des Fahrzeuges als auch die Lenkantriebskraft - ein u. Umständen sehr hoher Leistungsbedarf,
der bis zur vollen maximalen Traktionsleistung gehen kann -von ein und derselben
Antriebsquelle abgenommen werden müssen.
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Wie sich denken läßt, bestimmen sich die für die Traktion einerseits
erforderlichen Drehzahlen und Drehmomente nach völlig anderen Gesichtspunkten als
für die Lenkung. Es besteht grundsätzlich die Aufgabe, zwei zeitlich und gemäß der
Charakteristik nach Drehzahl- und Drehmomentenbedarf völlig verschiedene Bedürfnisse
von einer einzigen Antriebsquelle aus zu bedienen. Zwar ließe sich diese Aufgabe
dadurch lösen, daß man zwei verschiedene Antriebsquellen im Fahrzeug installiert
und Jede Antriebsquelle und Jedes zwischengeschaltete Getriebe einseitig auf die
eine ihm zurallende Aufgabe optimal auslegt. Diese Zweimotoren-Lösung scheidet Jedoch
wegen Platzmangel und aus Gründen der Gewichtseinsparung von vornherein aus. Zum
anderen wäre diese Lösung auch deshalb unzweckmäßig, weil die volle Leistung des
einen Motors zu einem anderen Zeitpunkt als die volle Leistung des anderen benötigt
wird; wenn nämlich die volle Traktionsleistung benötigt wird (schnelle Fahrt) sind
aus einleuchtenden Gründen nur geringe Lenkbewegungen zulässig und umgekehrt ißt
beim Drehen um die Hochachse keine Traktionskraft erforderlich. Die fürs Lenken
und die Traktion insgesamt erforderlichen Leistungen ergänzen sich gegenseitig stets
zu einem festen Summenwert.
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In dem einzugehenden Kompromiß hat man bisher zur Lieferung einer
im ganzen oeschwindigkeitsspektrum ausreichenden Traktion ein handschaltbares Mehrganggetriebe,
da. bei einigen Bauarten mit einem
hydrodynamischen Vorsatzgetriebe
kombiniert ist, vorgesehen, welches über ein Uberlagerungsgetriebe auf die Treibräder
wirkt.
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Als Lenkgetriebe hat man ein mit zunehmendem Steuerrad-Ausschlag sich
in der Übersetzung stufenlos oder in Stufen veränderndes Getriebe, welches auf die
Überlagerungsglieder der Überlagerungsgetriebe wirkt, eingebaut. Die stufenbehafteten
Lenkgetriebe gestatten nur, bestimmte sich durch die eingebauten Ubersetzungen ergebende
Radien zu fahren; Zwischenradien müssen durch Pendelungen zwischen den beiden angrenzenden
festen Radien gefahren werden.
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Dadurch, daß die Eingangsleistung und die Eingangsdrehzahl für das
Lenkgetriebe vom Kraftflußstrang für den Antrieb des Fahrzeuges abgenommen wird,
und zwar an einer Stelle, die zwischen Motor und Traktionsgetriebe liegt, ändert
sich bei einem Gangwelchsel im Traktionsgetriebe nicht nur die Eingangsdrehzahl
des Traktionsgetriebes (die Abtriebsgeschwindigkeit des Traktionsgetriebes ändert
sich Ja .wegen der Trägheit des Fahrzeuges nur sehr langsam, hingegen macht der
Motor beim Gangwechsel einen Drehzahlsprung), sondern auch die Eingangsdrehzahl
des Lenkgetrlebes. Dies führt zu einer sprunghaften Veränderung der Abtriebsdrehzahl
des Lenkgetriebes. Das bedeutet, daß bei einem Gangwechsel im Traktionsgetriebe
sich auch der Lenkradius ändert, was ein sofortiges Gegensteuern erforderlich macht.
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Es ist fUr Gleiskettenfahrzeuge mit Lenkgetriebe, deren Abtrieb durch
das Reaktionsmoment hydrodynamlscher Bremsen angetrieben wird, vorgeschlagen worden,
die Abtriebsdrehzahl nach Maßgabe des Lenkrad-Ausschlages auf zeitliche Konstanz
zu regeln. Die Drehzahl der lenkgetriebeabtriebswelle ist proportional der Drehzahldifferenz
der Treibräder rechts und links und demgemäß ein direktes Maß für die Krümmung der
gewünschten Kurve Diese Drehzahlregelung und Kursstabilisierung ist Jedoch zu träge,
um eine so ra6che-DrehzahlSnderungs wie sie bei einem zUgigen Gangwechsel nötig
wäre, aufzufangen und durch entsprechende entgegenwirkende
Ubersetzungsveränderung
zu kompensieren. Auch bei solchen Fahrzeugen ist beim Gangwechsel ein Gegensteuern
erforderlich.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, das Verhältnis der Treibraddrehzahlen
nach Maßgabe des Lenkradausschlages konstant zu regeln.
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Alle diese Bemühungen laufen zwar auf eine Bedienungserleichterung
hinaus, bleiben aber auf halbe Wege stecken, da sich damit die Fahrzeuge trotz allem
noch nicht narrensicher lenken lassen, sondern noch viele Fahrerfahrung beim Fahrzeuglenker
voraussetzen. Für die Bemühungen, Panzer nur noch mit einem Mann zu besetzen, der
das Fahrzeug Lenken und Ziele mit den eingebauten Waffen bekämpfen muß, oder gar
für die Fernlenkung unbemannter Kampffahrzeuge, ist eine absolut problemfreie Lenkbarkeit
der Fahrzeuge erste Voraussetzung für diese Umstellung. Zur Verwirklichung dieser
Lenk-und Fahrvereinfachung wird erfindungsgemäß für die eingangs genannte Fahrzeuggattung
vorgeschlagen, daß für den Verbrennungsmotor ein Drehzahlregler vorgesehen ist,
der die Abtriebsdrehzahl unabhängig von der dem Motor abgeforderten Leistung auf
einem am Drehzahlregler einstellbaren Sollwert zeitlich konstant regelt, daß auger
dem Lenkgetriebe auch das Traktionsgetriebe als ein vorwärts wie rückwärts stufenlos
in der Ubersetzung veränderbares Getriebe ausgebildet ist, und daß eine wenigstens
mittelbare Verbindung zwischen Geschwindigkeitswählhebel und Ubersetzungsstellglied
des Traktionsgetriebes vorgesehen ist.
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Innerhalb der Ansprechempfindlichkeit dieser an sich bekannten Drehzahlregler
sind Drehzahlschwankungen möglich. Bei einer Soll wertabweichung nach unten (DrehzahldrUckung)
wird die Brennstoffzuruhr erhöht und umgekehrt. Die Anpassung der erforderlichen
Leistung wird bei konstanter Drehzahl motorseitig vorgenommen und die beiden Kraftwege
für Traktion und Lenkung erhalten Je ein stufenlos in der Ubersetzung veränderbares
Getriebe. Die Geschwindigkeitsanpassung wird in Jedem Kraftweg separat und den Jeweiligen
Geschwindigkeitserfordernissen entsprechend durchge -führt. Da eine ausreichende
Leistungslieferung und eine konstante
Betriebsdrehzahl als Ausgangsbasis
für jeden Kraftweg sichergestellt ist, sind Rückwirkungen von Qperationen im einen
Kraftweg auf den anderen ausgeschlossen. Jeder Kraftweg ist frei und unabhängig
und kann beliebig verstellt werden.
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Da Lenkleistung in der Hauptsache nur kurzzeitig aber stoßweise erforderlich
wird, ist es zweckmäßig, einen hochtourigen Gasturbinen-Antrieb mit einem Schwungspeicherantrieb
zu verwenden, Innerhalb der vom Drehzahlregler zugelassenen-Drehzahl-Abweichungen
des Antriebes vermag der Schwungspeicher kurzzeitig sehr. hohe Leistungen' abzugeben.
Drehzahlkonstanz, 5chwungspeicher und hohes Drehzahlniveau bilden eine der Aufgabenstellung
gereohtwerdende und ihre Lösung unterstützende Maßnahmenkombination.
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Die von dem hochtourenden Schwungrad abgegebenen Leistungen werden
zweckmäßigerweise über gerade bei hohen Drehzahlen klein und leicht bauende hydrodynamische
Getriebe weitergeleitet, Es wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen,
daß im Traktions-und vorzugsweise auch im Lenkgetriebe durch Leitschaufelverstellung
in der Übersetzung stufenlos veränderbars hydrodynamische Wandler vorgesehen werden.
Gerade diese Getriebegattung.ist es vor allem, die Drehmomente und Drehzahlen kurzfristig
zu ändern gestattet. Die Übersetzung kann im Bereich von Millisekunden innerhalb
weiter Grenzen geändert werden. Dieses Erfordernis der kurzfristigen Übersetzungsänderung
stellt sich aus der Forderung nach Fahrzeug wendigkeit.
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Bei Fahrzeugen der eingangs genannten Art müssen beide Fahrtrichtungen
gleichermaßen befahrbar sein, d.h. das Getriebe muß im ganzen Geschwindigkeitsbereich
voll reversierbar sein. Dies wird gern mittels einer dem hydrodynamischen Getriebe
nachgeschaltete mechanische durch reibsohlüssige Schaltelemente,' meist Lamellenbrsmsen
oder -Kupplungen, schaltbare Reversierstufe' gemacht. Da Jedoch die in der nicht
benutzten Kupplung oder Bremse auftretenden Drehzahlen dann sehr hoch werden, treten
Krieseffekte an den hochtourenden, innerhalb des Spiels der geöffneten Kupplung
freibEweglichen Lamellen auf. Bei Nocke und Schwenkbewegungen des Fahrzeuges treten,
verktoriell gesehen, senkrecht zur Nick- oder Schwenkachse wirkende Präzeszionsmomente
an den Lamellen auf, die
zu einem einseitigen Anliegen der Lamellensätze
führen.
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Dieses Anliegen der Lamellen findet bei extrem hohen Relativgeschwindigkeiten
statt, was neben dem Leistungsbedarf vor allem einen sehr raschen Verschleiß der
Schaltelemente des Reversiergetriebes zufolge hätte. Die Verwendung eines mechanischen
Reversierteiles würde also eine vorherige Drehzahlreduzierung voraussetzen. Deswegen
wird, einmal zur Beibehaltung des Leichtbau-begUnstigenden, hohen Drehzahlniveaus,
vor allem aber wegen der rascheren Wechselbarkeit zwischen den beiden Fahrtrichtungen
vorgeschlagen, daß die erforderliche Reversierbarkeit im Traktions- bzw. Lenkgetriebe
durch Je einen weiteren, dem Wandler für die eine Abtriebsrichtung gleichen, in
zu dem einen Wandler entgegengesetzter Treibrichtung auf die zugehörige Abtriebswelle
treibenden Wandler verwirklicht wird.
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Dadurch entsteht ein Bedarf von vier Strömungswandlern. Um diese Wandler
platzsparend an ein urddieselbe Antriebsquelle anhängen zu können, wird weiterhin
vorgeschlagen, daß alle vier Wandler in einer gleichen radialen Getriebeebene an
den Eckpunkten eines Vierecks angeordnet sind, und von einem in der Mitte des Vierecks
angeordneten, mit dem Antriebsmotor vorzugsweise über eine Vorübersetzungsatufe
mittelbar gekuppelten Zahnrad, welches mit Je einem Pumpenwellenzahnrad der vier
Wandler kämmt, gemeinsam angetrieben werden.
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Da die über Jeden Wandler zu übertragende Leistung etwa gleich groß
ist, wird aus Rationalisierungsgründen vorgeschlagen, daß alle vier Wandler völlig
gleich ausgebildet werden und primärseitig gleich schnell laufen sollen.
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Für den Betrieb dieses Getriebes wird vorgeschlagen, daß die beiden
Wandler des Lenkantriebs-Kraftweges (Lenkwandler) ständig gefüllt sind und durch
Leitschaufelöffnen bzw. -schließen wahlweise ein- oder ausgeschaltet werden, und
daß die Wandler des Thaktions-Krartweges (Traktionswandler) füll- und entleerbar
sind und bei Fahrtrichtungswechsel umgefüllt werden. Dies hat
den
Vorteil, daß ein Kurvenrichtungswechsel sehr rasch erfolgen kann.
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Das von den Strömungswandlern gelieferte Drehmoment steigt, ausgehend
von der geschlossenen Leitradstellung mit zunehmender ordnung der Leitschaufeln
steil an. D.h kleine Lenkradausschläge z.B. erbringen-auch bei nahezu Geradeausfahrt
eine große Anderung des Abtriebsmomentes am Lenkgetriebe. Um dieses günstige Verhalten
noch zu-verstärken wird vorgeschlagen, daß die Leiträder der beiden Lenkwandler
in der Stellung für Geradeausfahrt gegeneinander arbeiten und beide Wandler einen
kleinen gleich hohen Leistungsbetrag aufnehmen und beide ein gleich hohes sich gegeneinander
aufwiegendes Abtriebsdrehmoment abgeben. Der Drehmomentenanstieg an der Lenkgetriebe-Abtriebswelle
auf Grund der Schaufelöffnung des einen Wandlers wird im Bereich kleiner Lenkausschläge
verstärkt durch den Drehmomentabfall des entgegenarbeitenden Wandlers auf Grund
der Schaufenschließung. Dieses Gegeneinanderarbeiten der Wandler wird durch Aufzwingen
einer Longitudinalschwingung auf dem Kolben des Steuerventils erzeugt, durch welchen
die Stellzylinder für die Leitschaufeln gesteuert werden.
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Die Schwingungszeit dieser Frequenz sollte um wenigstens eine Größenordnung
kürzer sein als die kürzeste Durchfahrtszeit des Fahrzeugs durch die eigene Auflagelänge
des Fahrzeuges, andererseits muß diese Frequenz wesentlich unter der Eigenschwingungszahl
des Steuerkolbens liegen.
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Da die erfindungsgemäß vorgesehenen Wandler einen relativ schlechten
Wirkungsgrad besitzen, ist der Wärmeanfall im Arbeitsmedium so groß, daß dies Gegenmaßnahmen
erfordert Es wird eine Rückkühlung des Arbeitsmediums der Wandler in einem gesonderten
Wtlrr metauscher und ein ständiger Durchsatz des Arbeitsmediums durch die Wandler
und den Wäxinotauscher in einem Kühlkreislauf vorgesehen, wobei der Wärmetauscher
einerseits vom Arbeitsmedium der Wandler, durcbströmt iat, und andererselts vorzugsweise
an den Kühlwasserkreislauf der Antriebs-Verbrenungskraftmaschine des Fahrzeugs angeschlossen
ist.
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Um nun zum einen einen ausreichenden Arbeitsmittel-Umlauf im Kühlkreislauf
auch ohne übergroße Umwälzpumpe sicherzustellen, und zum anderen die Sicherheit
einer Kühlung der Wandler in allen Betriebszuständen zu geben, wird vorgeschlagen,
daß die beiden Lenkwandler und die beiden Traktionswandler Jeweils im Kühlkreislauf
parallelgeschaltet sind, daß aber das Lenkwandlerpaar und das Traktionswandlerpaar
im Kühlkreislauf hintereinandergescha1-tet sind. Hierbei wird zweckmäßigerweise
das Lenkwandlerpaar im Kühlkreislauf - ausgehend vom Wärmetauscher - zunächst angeordnet.
Zur Ausnutzung der Pump- und Umwälzwirkung der Arbeitskreisläufe ordnet man vorteilhafterweise
die Zulaufstellen des Kühikreislaufes in den Wandlerarbeitsraum an einer Stelle
niedrigen Druckes im Wandlerinnern und die Ablaufstellen an einer Stelle hohen Druckes
an.
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Zur Schonung des Antriebsmotores, zur Brennstoffersparnis und um für
die relativ selten aurtretenden Fälle extremen Leistungsbedarf es noch Reserven
zur Verfügung zu haben wird vorgeschlagen, daß der Sollwert des Drehzahlreglers
im Normal be trieb auf einem niedrigeren Wert als der der Höchstleistung entsprechenden
Drehzahl (Höchstdrehzahl) gehalten wird (NormaldrehzaFl), vorzugsweise auf etwa
80 der Höchstdrehzahl. Dies ist zumindest bei Kolbentriebwerken ein Betriebspunkt,
der in der Nähe des Punktes höchsten Drehmomentes und der besten Brennstoffausnutzung
liegt.
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Durch die Reduzierung der mittleren Kolbengeschwindigkeit bei den
in Frage kommenden hochgezüchteten Motoren wird deren- Lebensdauer erheblich gesteigert,
und zwar weit mehr als nur um 20%.
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Bei Ottomotoren erbringt grobgerechnet eine Halbierung der mittleren
Kolbengeschwindigkeit von 24 auf 1 zu m/sec etwa eine Verhundertfachung der zu erwartenden
Lebensdauer.
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Um im Leistungszweig für die Fahrzeuglenkung mehr Energie zur Verfügung
zu haben als im Traktionszweig - die betroffenen Fahrzeuge fahren im Gefecht nur
langsam oder stehen, müssen aber sehr wendig sein und schnell die Richtung ändern
können - ist
vorgesehen, daß die Motorleistung-bzw. die Drehzahl
und die Schaufelöffnung der Traktionswandler ab einem Jeweiligen Grenzwert gemeinsam
vergrößert werden. Zur Verwirklichung dessen wird vorgeschlagen, daß am Übersetzungswählhebel
oder an einem der nachgeordneten Glieder im Verstellgestänge für die Ubersetzungsänderung
des Traktionsgetriebes ein Anschlag vorgesehen ist, der bei einer bestimmten vorzugsweise
etwa im 2/3-Punkt der Leit-Schaufelöffnung liegenden Geschwindigkeitswahlstellung
an ein mit dem Sollwertsteller des Motor-Drehzahlreglers in Verbindung stehendes
Glied anschlägt und bei weiterer Geschwindigkeitssteigerung den Sollwertsteller
in Richtung auf eine Drehzahl erhöhung mitnimmt, derart, daß die Leitschaufelöffnung
und die Motordrehzahl gemeinsam und in einander entsprechendem Maße ihrem Maximalwert
angenähert werden.
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Um während eines Fahrzustandes, im dem der Traktionsweig und der Antriebsmotor
leistungsmäßig voll ausgesteuert s-ind, z.B. bei steiler Bergfahrt, Leistungen für
eine erforderlich werdende Lenkoperation freizusetzen, wird vorgeschlagen, daß der
Sollwertsteller des Motordrehzahlreglers auf der der Höchstdrehzahl entsprechenden
Stellung gehalten und ein die Iseitschaufeln der Traktionswandler bei zusätzlichem
Leistungsbed,arf im Lenkgetriebe nach Maßgabe dieses Leistungsbedarfes wieder schließender
Energiefluß freigesetzt wird. Dies ist eine vereinfachte Leistungs--summenregelung
für die beiden Leistungsbedarfsstellen "Lenkung" und "Traktion". Ohne diese Einrichtung
würde die Antriebsmaschine trotz höchster Leistungseinstellung in der Drehzahl gedrückt
werden und könnte nicht die höchste Leistung abgeben.
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Die Erfindung ist an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispiele im folgenden näher erläutert. Es zelgen
Fig.
1 das Antriebs-, Lenk- und Steuerschema eines differenzdrehzahlgelenkten Fahrzeuges
mit einer erfindungsgemäßen Aufteilung der Antriebsleistung auf zwei verschiedene
separat regelbare Kraftwege, ausgehend von einer drehzahlgeregelten Antriebsmaschine
und mit Drehzahlverhältnissteuerung fUr die Treibräder mit hydrostatischen Drehzahlmeßwerken
und elektromagnetischer Beeinflussung der Meßdrosselquerschnitte mit der Uberlagerung
einer Schwingbewegung, Fig. 2 Die Anordnung der Getriebeteile des Schemas nach Fig.
1 im Seitenaurriß und die Andeutung der Schnittführung für Fig. 1, Fig. 5 die vereinfachte
Leistungssummenregelung für den Traktions- und den Lenkungskrartweg, Fig. 4 die
Erzeugung und Überlagerung einer Schwingbewegung für das Verstellorgan an den Meßdrosseln
mit gegenphasig erzeugten Rechteckimpulsen gleicher Zeitdauer der Impulshöhe durch
das Lenkrad und Fig. 5 die Anordnung der vier Wandler im gemeinsamen Kühlkreislauf.
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In dem Antriebsschema nach Fig. 1 ist als Antriebsmaschine 1 eine
Zweiwellen-Gasturbine gewählt. Sie weist einen Kompressor 2, eine Brennkammer 5,
eine Kompressionsturbine 4 und eine davon mechanisch unabhängige Arbeitsturbine
5 auf. Diese ist unter Zwischenschaltung eines Schwungrades 6 mit der Eingangswelle
7 des entlang der Lage der Hauptwellen in die Zeichenebene geklappt und gestreckt
Fahrzeuggetriebes gekuppelt. Zu der Antriebsmaschine 1 gehört eine regelbare Brennstoff-Förderpumpe
8, die von dem Brennstoffbehälter 9 in die Brennkammer 3 fördert und die
nach
Maßgabe der von der Antriebsmaschine abgeforderten Leistung durch den-Drehzahlregler
10 in der Fördermenge eingestellt wird.
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Der Drehzahlreg-ler 10 und die Brennstoffpumpe 8 werden von der Welle
11 aus angetrieben,. die über Stirnräder mit der Abtriebswelle 7 der Gasturbine
drehzahlstarr verbunden ist. Auf der Welle 11 ist ein Fliehkraftpendel 12 angeordnet
mit einer unteren (13) und einer oberen Schiebemuffe (14), die durch eine, Feder
15 gespreizt und durch die Fliehkraft der Gewichte angenähert werden.
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Die obere Schiebemuffe 13 ist zwar, ebenso wie die untere, auf der
Welle 1-1 axial beweglich, wird Jedoch-durch das normalerweise feststehende Sollwert-Verstellgestänge
16/17 festgehalten (siehe auch Fig. 3). Mit dem Fliehkraftpendel 12 läuft auch -
über einen Kegelzahnradtrieb 18 angetrieben - der Primärteil eines .Reibradgetriebes
um, welches sich auf Jede beliebige, innerhalb eines symmetrischen Bereiches zu
Null liegende Ubersetzung einstellen läßt und welches im Beharrungszustand auf Ubersetzung
gleich Null, d.h. Abtrieb stillstehend, eingestellt ist und nur bei Abweichungen
der Abtriebsdrehzahl an der Maschine 1 vom Sollwert eine Bewegung am Sekundärteil
veranlaßt. Im Beispiel sind zwei einander parallelachsig gegenüber angeordnete Planscheiben
19 und 20 gezeigt, von denen die linke (19),, primäre ständig mit nahezu konstanter
Drehzahl rotiert und die rechte (20), sekundäre, von der primären über eine zwischen
beiden Scheiben angeordnete, radial quer zur Scheibenebene bewegliche Zwischenrolle
21 angetrieben wird. Die Jeweilige Stellung der Zwischenrolle zwischen den Scheiben
ergibt eine ganz bestimmte Übersetzung. Bei Stellung der Zwischenrolle derart, daß
der Berührungspunkt mit, der Planscheibet9in deren Rotationsachse liegt ,-ist die
Übersetzung des Reibradgetriebes gleich Null und di.e rechte PlansCheibe 20 steht
still. Bei Bewegungen der Zwischenrolle 21 nach oben läuft die rechte Planscheibe
20 in der einen Richtung um, und zwar je stärker die Auslenkung der Zwischenrolle
ist, um so schneller und bei Auslenkungen nach unten umgekehrt Die Lage der Zwischenrolle
21 wird bestimmt durch die Lage der unteren Schlebemuffe 13
des
FllehkraftpendelsJ Hat die Welle 7 bzw. 11 die Solldrehzahl erreicht, so ist das
Fliehkraftpendel so weit gespreizt, daß die untere Schiebemuffe die Zwischenrolle
genau in die Neutral lage bringt und am Abtrieb des Reibradgetriebes keine Bewegung
herrscht.
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Wlrd die Zwischenrolle nach einer Richtung ausgelenkt, so wird durch
die abtriebsseitige Bewegung des Reibtriebes 19/20/21 über dem Zahnstangentrieb
22 die Fördermenge der BrennstofRpumpe verändert, und zwar bei Drehzahlabfall vergrößert
und bei Drehzahlanstieg verringert.
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Wird durch Ziehen an der Stange 17 die obere Schiebemuffe 14 heruntergedrückt
in eine neue Sollstellung, so ist eine höhere Drehzahl notwendig, um das Fliehkraftpendel
so weit zu spreizen, damit die untere Schiebemuffe 13 bzw. die Zwischenrolle 21
in die Neutrallage kommen; durch Herunterdrücken der Schiebemuffe 14 wird der Sollwert
des Drehzahlreglers erhöht.
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Es gibt auch Drehzahlregler mit Fliehkraftpendel, bei denen der ganze
Schiebemuffenweg innerhalb eines Drehzahl bereiches von etwa 5% der Regeldrehzahl
durchfahren wird und bei denen unmittelbar die Schiebemuffe die Kraftstofförderpumpe
verstellt. Bei diesen Drehzahlreglern wird der Sollwert durch Verändern der Federvorspannung
verändert. Diese Regler arbelten mit einer geringen Motordrückung (5%).
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Die Abtriebswelle 7 der Gas turbine 1 treibt über ein zentrales Zahnrad
25 insgesamt vier gleich ausgebildete, in einer einheithohen Getriebeebene parallelachsig
an den Eckpunkten eines Vierecks angeordnete, hydrodynamische, verstellbare Wandler
I, II, III und IV an, deren Pumpenwellenzahnräder 26a, 26b, 26c und 26d alle unmittelbar
mit dem zentralen Zahnrad 25 kommen und primärseitig alle in der gleichen Richtung
umlaufen. Da die Pumpenwellensahnräder 26 bis 26d alle gleich groß sind, laufen
die Pumpenräder auch alle gleich schnell. Das Getriebeschema ißt in Fig. 1 in "aufgeklappter"
und in der Zeichenebene ausgestreckter
Darstellung gezeigt, den
Seitenaufriß und die Schnittführung zeigt Fig. 2.
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Die beiden Wandler I und II stehen sekundärseitig über eine Stirnräderkette
von vier Zahnrädern miteinander in Verbindung, so daß ihre Turbinenräder in einander
entgegengesetztem Drehsinn umlaufen. Diese beiden Wandler arbeiten wechsel- und
wahlweise auf eine gemeinsame Abtriebswelle 27; sie wandeln wechselweise je nach
Fahrtrichtung das Traktionsmoment und werden durch Umfüllen ein- bzw. ausgeschaltet.
Es ist ihnen ein Zweigang-Planetenradgetriebe 24 nachgeordnet, welches mittels reibschlüssiger
Bremsen geschaltet wird und in dem manuell willkürlich oder auch automatisch nach
bekannten Prinzipien die Gänge gewechselt werden.
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Innerhalb eines Ganges wird die erforderliche Antriebskraft und/oder
die gewünschte Geschwindigkeit vermöge des Verstell-Leitrades gewählt, welches mittels
des Stellzylinder 28 bzw. 29 einstellbar ist. Die Stellzylinder haben eine in schließenden
Sinn arbeitende Rückstellfeder, so daß die Leitschaufelstellung durch den Druck
im Arbeitsraum dieser Stellzylinder bestimmt wird.
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Der Arbeitsdruck für die Stellzylinder der Wandler wird in der mehrflutigen
Pumpe 30 erzeugt. Zwei Ströme diesen Pumpe gehen zu den beiden, durch den Geschwindigkeits-
und Fahrtrichtungswählhebel 31 beeinflußbaren Druckeinstellventilen 32 bzw. 33.
Diese sind je nach Stellung des Hebels 31 auf einen Druck zwischen Null und einem
Maximalwert einstellbar, so daß je nach Hebelstellung das Leitrad des einen oder
des anderen Wandlers mehr oder weniger geöffnet wird und demgemäß eine mehr oder
weniger große Traktionsleistung über den Wandler geleitet wird.
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Einer der beiden Wandler treibt über das Zweigang-Planetengetriebe
24 und einen Kegelradtrieb 34/35 die Haupt-Traktionswelle 36, von welcher die Antriebsleitung
über die Stirnrad-Planetengetriebe 37 und 38 an die Treibräder 39 und 40 gelangt,
die von den zugehörigen
Planetenträgern 41 und 42 der zugehörigen
Planetengetriebe angetrieb werden. Die Überlagerungsgetriebe 37 und 38 sind völlig
gleich aufgebaut, jedoch spiegel bildlich im Fahrzeug angeordnet.
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Auf der Haupttraktionswelle 36 ist an beiden Enden ein Ritzel 43 bzw.
44 befestigt, welches Jeweils mit dem Außezahnkranz des Hohlrades kämmt. Das Sonnenrad
50 bzw. 51 Jedes Planetengetriebes, welches mit den auf dz Planetenträger 42 bzw.
41 gelagerten Planetenzahnrädern 45 im Eingriff steht, ist mit dem linken bzw.
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rechten Teil 46a bzw. 46b der Nullwelle 46a/b verbunden, die bei U1auf
Dank des Kegelrad-Umkehrtriebes 47, 48, 49 in einander entgegengesetzter Drehrichtung
umlaufen. Dank des Umkehrgetrieben werden die an den beiden Sonnenrädern 50 und
51 wirksam werdenden Reaktionsmomente der beiden Überlagerungsgetriebe 38 und 37
gegeneinandre abgestützt. Dadurch wird ein Umlaufen der Sonnenräder verhindert und
ein Antrieb der Triebräder erst ermöglicht. Durch einen Umlauf der sog. geteilten
Nullwelle 46a,b wird den Treibrädern 39 bzw. 40 eine bestimmte der Nullwellendrehzahl
proportionale Drehzahl positiv bzw. negativ überlagert, so daß eine Drehzahldifferenz
an den Treibrädern erzeugt wird. Je nach Umlaufrichtung des Wallenteiles 46a beispielsweise
wird dabei eine Drehzahldifferenz zugunsten einer Rechts- bzw. Linkskurve hervorgerufen.
Die Nullwellendrehzahl ist proportional der Drehzahldifferenz, und diese ist bei
vorgegebener mittlerer Fahrzeuggeschwindigkeit proportional der Kurvenkrümmung.
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Der Antrieb der Nullwelle 46a, b erfolgt von der Gasturbine 1 aus
über die beiden regelbaren L.nkwandler IIX und IV, die den beiden Traktionswandlern
völlig gleichen. Sie sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, über den Traktionswandlern
angeordnet und stehen sekundärseitig über einen vierrädrigen Stirnräderzug miteinander
in Verbindung, so daB ihre Turbinen, im Gegensatz zu den Pumpen, in einander entgegengesetzter
Drehrichtung umlaufen. Die Lenkwandler sind beide ständig gefüllt und werden durch
Schließen oder mehr oder weniger starkes ordnet des Leitrades aus- bzw. eingeschaltet.
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Die beiden Lenkwandler treiben beide wechsel- und wahlweise und in
entgegengesetztem Drehsinn auf das Nullwell-en-Umkehrzahnrad 48 und die Nullwellenteile
46a und 46b. Je nach Geschwindigkeit und Drehrichtung des Zahnrades 48 kommt eine
mehr oder weniger stark gekrümmte Rechts- bzw. Linkskurve auf Grund der dadurch
hervorgerufenen Drehzahldifferenz an den Treibrädern zustande.
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Wie bei den Traktionswandlern auch, sind an den beiden Lenkwandlern
zur Verstellung der Leitschaufelstellung und damit zur Bestimmung der Umlaufrichtung
und Umlauf zahl der Nullwelle 46a,b durch Federwirkung selbstrückstellende Hydraulikzylinder
54 bzw.
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55 angebracht. Der Druck im Arbeitsraum des einen oder anderen Zylinders
bestimmt die Schaufel stellung im zugehörigen Leitrad.
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Mit äußerst geringer zeitlicher Verzögerung (wenige Millisekunden)
wird sich an der Nullwelle das der neuen Leitschaufelstellung entsprechende Drehmoment
dann einstellen.
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Die Ein- und Ausschaltung der Drehmomentwandler III und IV und die
Drehmomenteinstellung wird mittelbar vom Lenkrad 52 aus vorgenommen. Im dargestellten
Getriebeschema ist eine Drehzahlverhältnissteuerung vorgesehen, die das Drehzahl-Verhältnis
der Treibräder 37 und 38 nach Maßgabe der Lenkradstellung auf zeitliche Konstanz
regelt. Je nach Einschaltdauer und Einschaltrichtung des mittelbar vom Steuerrad
beeinflußbaren Hauptsteuerventils 53 wird der eine oder andere leitrad-8tellzylinder
54 bzw. 55 mehr oder weniger lange an den einen Druckstrom der Pumpe 30 angeschlossen
und demgemäß die Kolbenstellung vermindert.
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Die Steuerung des Hauptsteuerventlls 53 und die Regelung des Drehzahlverhältnisses
der Treibräder geht gemäß Fig. 1 folgendermaßen vor sich: In der Nähe der Treibachsen
ist jeweils eine hydrostatische Drehzahlmeßpumpe 56 bzw. 57 angeordnet, die von
der zugehörigen Treibachse ,angetrieben wird. Durch geeignete Anordnung von Rückachlagventilen
ist gesorgt, daß die Meßpumpen sowohl bei Vorwlrts- wie bei Rückwärtsfahrt stets
in die gleiche Meßleitung 58 bzw. 59 fördern. Am Ende der gleichachsig zueinander
Leigenden, einander gegenüberstehenden Meßleitungen sind Neidrosseln 60 bzw. 61
angeordnet, an denen Je nach Fördermenge
der zugehörigen Meßpumpe
ein Meßdruck aufgestaut wird, Dieser Meßdruck wird über die Steuerleitungen 62 bzw.
63 auf die beiden Stirnseiten des Steuerkolbens des Hauptsteuerventiles 53 gegeben.
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Zwischen den sich unbeweglich gegenüberstehenden Meßdrosselöffnungen
ist eine weitere Drosselplatte 64 angeordnet, die um einen festen Punkt, die Schneide
65, schwenkbar und in Richtung der Offnungsnormalen bewegbar ist. Die Drosselplatte
ist zug- und schubfest an einem Magnetanker 66 befestigt, der durch die beiden Magnetspulen
68 bzw. 69 bewegbar ist. Dadurch kann die Drosselplatte aus der Mittellage herausgedrückt
werden, wodurch wiederum der Drosselquerschnitt der einen Drossel vergrößert und
der der anderen verkleinert wird, so daß bei gleichen Meßpumpendrehzahlen der Meßdruck
der einen Meßpumpe zugunsten dem der anderen vergrößert wird. Diese einseitige Verstimmung
der beiden Meßdrosseln bzw. Meßcharakteristiken geschieht durch unterschiedliche
Strombeaufschlagung der beiden Spitzen 68 bzw. 69 mittels des durch das Steuerrad
53 verschobenen Ohm'schen Schiebewiderstandes 67, welcher als Spannungsteiler geschaltet
ist. Die Spulen sind mit einer Wechselstromquelle 70 verbunden, die in Fig. 4 näher
dargestellt ist.
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Durch das Verstimmen der Meßcharakteristik der beiden Meßpumpen 56
bzw. 57 mit der Drosselplatte 64 wird ein Ungleichgewicht am Hauptsteuerventil 55
und dementsprechend eine Verschiebung aus der Mittellage in eine Arbeitslage hervorgerufen.
Dadurch wird einer der beiden Stellzylinder 54 bzw. 55 beaufschlagt und demzufolge
die Übersetzung im Lenkwandler verändert. Diese Veränderung rurt ein verändertes
Drehzahlverhältnis an den Treibraddrehzahlen hervor. Dadurch werden die Meßpumpen
entsprechend dem geänderten Drehzahlverhältnis der Treibräder mit neuen Drehzahlen
angetrieben, so daß sich auf Grund dieser gesonderten Drehzahlen ein Gleich gewicht
an den Meßleitungen trotz unterschiedlicher MeQdrosselquerschnitte wieder einstellt.
Die quantitative Verstimmung der Meßcharakteristiken der Meßpumpen wird durch eine
dadurch einem leitete Drehzahlveränderung an den Treibachsen und an der Antriebsseite
der Meßpumpen wieder kompensiert.
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Die Magnetspulen 68 bzw. 69 werden im Gegentakt mit einem nach einer
Rechteck-Halbwelle geformten Stromstoß durchflossen. Die Frequenz dieses "Wechselstromes"
richtet sich nach der Resonanzfrequenz des zwischen den beidseitigen Ölpolstern
und den Federn schwingenden Steuerkolbens des Hauptsteuerventils 53. Die Frequenz
des Wechselstromes muß wesentlich unterhalb dieser Eigenschwingungszahl liegen.
Anderseits muß die Schwingungsperiode um wenigstens eine Größenordnung kürzer sein
als die kürzeste Durchfahrtszeit des Fahrzeuges durch die eigene Auflagelänge.
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Ein brauchbarer Wert für den Wechselstrom ist 25 Hz. Durch des abwechselnde
Anziehen der einen und der anderen Seite des Magnetankers 66 wird ein mit der genannten
Frequenz pulsierender Öldruck in den Meßleitungen 58/59 bzw. den Steuerleitungen
62/63 hervorgerufen. Auf Grund dieser Druckpulsationen wird der Steuerkolben des
Hauptsteuerventiles zu kleinen Schwingungen um seine Mittellage angeregt. Dank dieser
Schwingungen befindet sich der Steuerkolben ständig in Bewegung und er ist stets
in großer Ausrückbereitschaft beim Auftreten eines auch nur geringen Druckunterschiedes
an den Steuerleitungen 62/63. Durch die beschriebenen Pulsationen wird die Ansprechempfindlichkeit
des Steuersystems stark gesteigert.
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Die in Fig. 1 durch ein Rechteck angedeutete Wechselspannungsquelle
70 zur Erzeugung dieser bereitschaftserhöhenden Schwingung ist in Fig. 4 dargestellt.
Ausgehend von einer in den betroffenen Fahrzeugen meist vorhandenen Gleichstromquelle
ist eine Schaltung elektronischer Elemente zur Erzeugung einer Rechteck-Wechselspannung
gezeigt. Es handelt sich um eine sog. astabile Kippstufe mit nachgeschalteter Stromverstärkerstufe.
Bei der gezeigten Schaltungsanordnung ist der durch das Steuerrad 51 verschiebbare
Schiebewiderstand 67 als Spannungsteiler geschaltet, dh. bei konstantem Tastverhältnis
der von der Kippstufe erzeugten Impulse wird die Hhe der Impulse nach Maßgabe der
Lenkradstellung auf die Spulen 68 und 69 verteilt und den gemäß die Drosselplatte
64 zu einer um eine aus dem Zentrum herausgerückten Mittellage ausschlagenden Schwingung
veranlaßt.
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Die erfindungsgemäße Aufteilung und Trennung des Kraftflusses für
die
Traktion einerseits und die Lenkung andererseits auf je einen für sich einstellbaren
und regelbaren Zweig und die nahezu drehzahl starre Bedienung dieser beiden Kraftwege
antriebeseitig macht die beiden Kraftwege völlig rückwirkungsfrei.
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Die Probleme wie z.B. Rückwirkung eines Schaltsprunges im Traktionszweig
auf die Abtriebsdrehzahl im Lenkzweig treten garnicht auf, da die Antriebsdrehzahl
völlig gleich bleibt. Da Leistungsstöße vom Schwungrad 6 gemildert werden, schlage
sie nicht als Drehzahl stoß auf die Antriebsmaschine durch. Dank des Schwungrades
ist also an der Ab- bzw. Antriebswelle 7 nur itt zeitlich relativ langsamen Drahzahländerungen
innerhalb des Toleranzbereiches des Drehzahlreglers zu rechnen, denen der Drehzahlregler
auch ohne besondere Kunstgriffe zeitlich zu folgen und ihnen rechtzeitig durch einen
Regeleingriff zu begegnen Verlag.
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Das Schema der Fig. 3 zeigt die vier Stellwandler I bis IV in axialer
Ansicht im Viereck angeordnet itt Blick auf die Seite der Leitschaufslverstellung.
Dargestellt ist der durch die Hydraulikzylinder 28 bzw. 29 oder 54 bzw. 55 verstellbare
Leitschaufelverstellring 71* 72, 73 bzw. 74. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß
oberhalb einer Leitschaufslöffnung Von beispielen weise 65%, der Grenz-Leitschaufelöffnung,
der Sollwert der Motor drehzahl von der Normaldrehzahl (= 80% Höchstdrehzahl) mit
angehoben wird, so daß beide Größen miteinander in einander entsprechendem Maß dem
jeweiligen Maximalwert angenähert werden. Der Leitschaufelverstellring 71 des Wandlers
1 weist eine locke 75 auf, die in Bezug auf den Anschlag 76 in einer solchen Umfangslqe
am Verstellring befestigt ist, daß sie den Anschlag bei Erreichen der Grenz-Leitschaufelöffnung
gerade berfihrt. In ähnlicher Weise ist an den Leitring 72 des Traktionswandlers
II ein um einen festen Punkt schwenkbarer und zumindest il Bereich der Nockenanlage
ein wirksames Hebelverhältnis von 1:1 aufweisender Hebel 77 mit einer Nocke 78 angelenkt,
die ebenfalls bei Erreichen der Grenz-Leitzchaufelöffnung den Anschlag 76 gerade
berüht.
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Der Anschlag 76 ist seinerseits an einem Hebel 79 befestigt. Der
Hebel
79 wird durch den auf Grund der Feder 81 in der rUckwärtigen Endlage befindlichen
Kolben 80 bzw. dessen Kolbenstange85, an die der Hebel 79 angelenkt ist, und durch
den festen Anschlag 82 und die Rückholfeder 83 in einer relativ festen Ausgangslage
gehalten. Der Hebel 79 ist um den Anschlagpunkt 84 an der Kolbenstange 85 schwenkbar.
An dem dem'Anschlag 76 in Bezug auf den Hebelschwenkpunkt 84 gegenüberliegenden
Hebelende ist die in der Länge einstellbare Sollwert-Verstellstange 17 angelenkt.
Die Hebel übersetzung zwischen Anschlag 76 und der Schiebemuffe 14 ist so zu wählen,
daß die Leitschaufelöffnung einerseits und die Solldrehzahl andererseits ausgehend
von der Grenz-Leitschaufelöffnung bzw. von der Normaldrehzahl in einander entsprechendem
Maße gleich mäßig ihrem jeweiligen Maximalwert angenähert werden. Dies ist bei Erreichen
der Nocke 86 an dem festen Anschlag 87 erreicht.
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Im gezeigten Beispiel ist gerade der Wandler I in Betrieb, und zwar
bei der Grenz-Leitschafelöffnung, wie die Berührung von Nocke 75 und Anschlag 76
einerseits und das Anliegen des Hebels 79 am Anschlag 82 andererseits anzeigen,
während der andere-Wandler (II) außer Betrieb ist (Leitrad geschlossen). Bei weiterer
Steigerung der Traktionsleistung würde das Leitrad mittels des Hydraulikzylinders
28 noch weiter geöffnet werden, dabei Jedoch über Anschlag 76, Hebel 79, Zugstange
17 und Hebel 16 die obere Schiebeinuffe 14 nach unten verschoben und die Solldrehzahl
des Gasturbinen-Drehzahlreglers angehoben werden.
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Bei voller Leitschaufelöffnung wäre der Hebel 79 mit der Nocke 86
gerade an den Anschlag 87 angeschlagen. Die Antriebsleistung und der Traktionszweig
wären dann leistungsmäßig voll ausgesteuert, Völlig analog wäre dieser Vorgang bei
entsprechender Betätigung des Wandlers II.
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Da auch bei voller Aussteuerung des Traktionsweiges auch noch Lenkoperationen
möglich sein müssen, die nach erforderlichem Leistungsbetrag und hinsichtlich der
zeitlichnen Dauer das Speichervermögen des Schwungrades 6 übersteigen, ist erfindungsgemäß
zur
Deckung dieses Bedarfes eine selbsttätige Leistungsreduzierung im Traktionszweig
vorgesehen. Zu diesem Zweck ist das Endanschlag-Ventil 88 und der Kolben 80 vorgesehen.
Durch das Endanschlagventil wird der sonst entlastete Kolben 80 hydraulisch den
Hydraulikzylindern 54 und 55 für die Leitradverstellung der Lenkwandler parallel
geschaltet. Der Kolben 80 wirkt bei Druckbeaufschlagung im Sinne einer Leitschaufelschließung
in dem eingeschalteten Traktionswandler. Der Kolben 80 ist flächenmäßig so ausgelegt,
daß er bei einem Auftreten eines eine Leitschaufelöffnung in einem Lenkwandler auslösenden
Druckes in einem der Hydraulikzylinder 54 oder 55 die maximale Kraft der Hydraulikzylinder
28 bzw. 29 der Traktionswandler überwiegt und sofort eine Schaufelschließung im
Traktionswandler einleitet.
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Dank der Feder 81, die entsprechend ausgelegt sein muß, ist dieser
Schließweg druckabhängig. Der Verstellweg des Kolbens 80 ist praktisch analog dem
eines Kolbens der Hydraulikzylinder 54 und 55 der Lenkwandler. Bei der Leitschaufelschließung
stützt sich der Hebel 79 mit der Nocke 86 am Anschlag 87 ab. Die Lage der in der
Nähe dieses Anschlages am Hebel 79 angelenkten Sollwert-Verstellstange 17 bleibt
nun bei einer Hebelbewegung unverändert.
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Durch die beschriebene Anordnung wird bei Aussteuerung des Traktionszweiges
und Leistungsbedarfs im Lenkzweig zugunsten eines Lenkwandlers die Leistungsaufnahme
des Traktionswandlers durch Leitradschließen reduziert unter Beibehaltung der vollen
Aussteuerung der Antriebsmaschine.
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Die zweifache Zweckgebung der eben beschriebenen Anordnung, nämlich
Motordrehzahlerhöhung ab einer Grenz-Leitschaufelöffnung (Motor-Wandler-Steuerung)
und Traktionskraftreduzierung bei Leistungsbedarf im Lenkzweig (Leistungssummensteuerung),
wird ermöglicht durch eine zweifache Verstellmöglichkeit des Hebels 79. Im einen
Fall (Motor-Wandler-Steuerung) wird der Hebel 79 um den als fest anzusehenden Schwenkpunkt
84 verschwenkt und verändert den Sollwert des Drehzahlreglers nach Maßgabe der Leitschaufelstellung
im Traktionswandler. Im anderen Fall (Leistungssummenregelung) wechselt der Schwenkpunkt
vom Punkt 84 noch der Berührungsstelle Nocke 86/Ansehlag 87 und der Punkt 84 wird
Antriebspunkt und der Anschlag 76 wird Abtrieb des nun einsetzenden, über den Hebel
79 geleiteten Kraftflusses.
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In Fig. 5 ist die Umfüllung der Traktionswandler und die Kühlung der
Wandler schematisch dargestellt. Die im Viereck angeordneten Wandler I bis IV sind
lediglich als Kreise dargestellt. Es ist ferner die Zulaufstelle der Arbeitsmittelleitung
an einer Stelle niedrigen Druckes im Arbeitsraum in Nabennähe und die Ablaufstelle
an einer Stelle hohen Druckes am Außenumfang an der tiefsten Stelle des Wandlers
angedeutet. Diese Anschlußanordnung nutzt die Pumpwirkung der Wandler zu Umwklzzwecken
innerhalb des Kühlkreislaufes aus. Die beiden Lenkwandler III und IV und die beiden
Traktionswandler I und II sind im Kühlkreislauf Jeweils parallel geschaltet, Jedoch
sind das Lenkwandlerpaar und das Traktionswandlerpaar darin hintereinander angeordnet.
Die Lenkwandler sind beide zum Zweck einer hohen Betriebsbereitschaft beim Wechsel
von rechts nach links und umgekehrt und, damit bei Geradeausfahrt die Wandler mit
einem kleinen Leistungsanteil gegeneinander arbeiten können, ständig gefüllt und
werden daher gleicherweise und gleichzeitig vom im Kühlkreislauf zirkulierten Arbeitsmedien
durchströmt.
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Die Traktionswandler werden aus Leistungsersparni,s im unbenutzten
Wandler bei Richtungswechsel umgefüllt. Es ist also vor und hinter dem Traktionswandlerpaar
Je ein Umschaltventil 90 bzw. 91 vorgesehen, welches-den Arbeitsmittelstrom wahlweise
über den einen oder den anderen Wandler leitet. Die Umschaltventile werden hydraulisch
parallel betätigt durch einen Druck in den Steuerleitungen 92 und 93, welche Jeweils
von der Leitung zu den Hydraulikzylindern für die Leitradverstellung der Traktionswandler
abzweigen (Fig. 1), -d.h. die Stirnseiten-der Umschaltventilkolben liegen parallel
zum Arbeitsraum des jeweils entsprechenden Leitradstellzylinders. Durch die Betätigung
der Umfüllung vom Druck des Leitschaufelverstellzylinders aus und durch den Selbstrücklauf
der Verstellräder nach Entlastung wird erreicht, daß im unbenutzten entleerten und
gegenläufigen Wandler eine leis,tungsverze,hrende Luftzirkulation durch das geschlossene.
Leitrad selbsttAtig verhindert wird.
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Der Arbeitsmittelumlauf innerhalb des Kühlkreislaufes ist -geschlossen0
Das im Wä:ifletauscher, 95 rückgekühlte öl tritt in; die
beiden
Lenkwandler III und Iv ein. Dort erwärmt es sich auf Grund des zeitlich nur geringen
Leistungsbedarfes nur wenig. Nach Austritt aus den Lenkwandlern gelangt das Öl Je
nach Stellung der Umschaltventile 90 und 91 in einen der Traktionswandler ein und
erfährt darin auf Grund der im allgemeinen hohen dort übertragenen Leistung und
auf Grund der dementsprechend hohen Verluste eine starke Erwärmung. Das erwärmte
Öl wird, aus dem Fahrwandler austretend, unmittelbar in den Wärmetauscher 95 zurückgeführt.
Die Pumpwirkung der Wandler reicht aus, um die erforderliche Umwälzung sicherzustellen.
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Bei wassergekühlten Verbrennungsmotoren als Antriebsmaschine 1 ist
der Wärmetauscher 95 als flüssig-flüssig-Wärmetauscher ausgebildet und wasserseitig
an den Kühlkreislauf des Antriebsmotors angeschlossen. Bei Gasturbinenantrieb des
Fahrzeuges ist der Wärmetauscher 95 als FlUssigkeits-Gas-KUhler auszubilden, der
mittels eines Kühlgebläses durch Luft dem Arbeitsöl die Wärme entzieht.
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Bei Umfüllung eines Wandlers wird der Inhalt des zu entleerenden Arbeitskreislaufes
zwecks schneller Entleerbarkeit in den Sumpf entlassen, während über die Füll- und
Schmierpumpe 96, die vorzugsweise von der Primärseite der Wandler aus angetrieben
wird, diese Menge aus dem Sumpf heraus wieder dem Kühlkreislauf zurückgeführt wird.
Die Schmierpumpe muß bezüglich des Förderstromes unter Berücksichtigung des Wandlerinhaltes
auf die benötigte Füllzeit ausgelegt werden.