DE2027069B2 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit vorgeschalteter Schlupfkupplung zum Aufrechterhalten einer konstanten Getriebeausgangsdrehzahl - Google Patents
Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit vorgeschalteter Schlupfkupplung zum Aufrechterhalten einer konstanten GetriebeausgangsdrehzahlInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler der im Oberbegriff des Patentan-Spruches
angegebenen ArL
Bei einem bekannten Drehmomentwandler dieser Gattung (US-PS 34 69 663) wird die Ausgangsdrehzahl
über ein Winkelgetriebe mechanisch an einen getrennt angeordneten Fliehkraftregler übermittelt Dieser moduliert
den Steuerdruck für das Kupplungsschlupf-Steuerventil über einen zwischengeschalteten Druckwellendämpfer.
Das Ansprechverhalten wird damit sehr träge, was die Verwendung dieses Drehmomentwandlers
bei Erdbewegungsmaschinen erschwert. Bei momentaner Entlastung, wie sie bei Planierarbeiten oftmals
eintritt, reagiert das System mit einer unerwünschten Geschwindigkeitssteigerung. Andererseits kehrt sich
der Effekt um, wenn ein Hindernis vorliegt, da auch dann das System zu träge ist, um bei Aufrechterhaltung
der Geschwindigkeit die volle Kapazität des Drehmomentwandlers und der Reibungskupplung schnell
auszunutzen. Begründet ist dies durch den modulierten Steuerdruck, die mechanische Verbindung zwischen
Drehzahlregler und Turbinenwelle und die langen so Steuerleitungen und Steuerkanäle zum Kupplungsschlupf-Steuerventil.
Der Drehzahlregler überwacht nur den Steuerdruck für eine fliehkraftabhängige Kugel im
Ausgang der Reibungskupplung, die den Arbeitsdruck zum Kupplungskolben steuert. Vor dem Kolben kann
ständig über eine Drossel Druckmittel abströmen. Für eine ausreichende Ansprechempfindlichkeit muß die
Drossel klein sein. Andererseits kann deshalb beim Druckabbau, bei Lastabfall, durch die Drossel der
Zylinder vor dem Kolben nicht schnell genug entlastet werden, denn es steht zunächst noch Steuerdruck an der
Kugel an, der ein Absperren des Arbeitsdruckes erst nach Hochlaufen der Kupplung und Turbinenwellen-Ausgangsdrehzahl
zuläßt. Umgekehrt ist Druckaufbau vor dem Kolben nur langsam möglich, da der Arbeitsdruck zum Kolben erst durchkommt, wenn der
Drehzahlregler den Steuerdruck so hoch aufbaut, daß der Gegendruck den Arbeitsdruck überwinden wird.
Während der Füllung des Zylinderraums läßt aber die Drossel Druckmittel ab. Diese Schwierigkeiten werden
noch dadurch verstärkt, daß sich weiterhin der Reibwert der Kupplung im eingerückten Zustand verändert und
das System nicht in der Lage ist, darauf ausreichend schnell zu reagieren.
Es ist zwar bereits bekannt (US-PS 24 04 657), das fliehkraftbetätigte Kupplungsschlupfsteuerventil zusammen
mit dem Fliehkraftregler innerhalb des Wandlergehäuses anzuordnen; jedoch ist dabei das
Ventil mit dem Turbinenrad nicht baulich vereinigt, sondern es ist eine getrennte Kupplungsplatte mit dem
Turbinenrad verbunden, an der der Ventilschieber gelagert ist, der unter dem Wandlerinnendruck den
Kupplungsschlupf steuert
Es ist auch bekannt, bei hydrodynamisch-mechanischen
Verbundgetrieben (US-PS 33 87 508), zwei Fliehkraftsteuerventüe in einem separaten Gehäuse auf
der Getriebeausgangswelle anzuordnen. Diese Ventile sind jedoch für die Abgabe von geschwindigkeitsanregenden
Signalen verantwortlich.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler
mit vorgeschalteter Reibungsschlupfkupplung dahingehend zu verbessern, daß die Ausgangsdrehzahl der
Turbinenwelle des Drehmomentwandlers auch bei starken Belastungs- oder Drehmomentschwankungen
im Ausgangsbereich durch rasches. Ansprechen der Regeleinrichtungen konstant gehalten wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe der in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des
Anspruches aufgeführten Merkmale gelöst
Durch die Erfindung wird ein mechanisches Spiel zwischen dem Turbinenrad und dem Fliehkraftregler
vermieden. Das Fliehkraft-Steuerventil steht über eine kurze Leitung mit der Reibungskupplung in Verbindung.
Das Getriebe kann kürzer sein, als Getriebe mit außenliegenden Fliehkraft-Steuerventilen. Eine hohe
Ansprechempfindlichkeit ergibt sich infolge der Ausgestaltung dts Fliehkraft-Steuerventils als Ablaßventil das
schon bei geringfügiger Überschreitung der eingestellten Turbinenrad-Drehzahl der Vorsteuerdruck über ein
großquerschnittiges Ventil abbaut Der Druckauslaß kann groß sein, da er von der Schließkugel zur Gänze
abgeschlossen wird, wenn eine hohe Kupplungsausgangsdrehzahl gebraucht wird. Eine ständige Entlastungsdrossel
fällt weg. Günstig ist ferner, daß das Fliehkraft-Steuerventil dem Kupplungssteuerventil keinen
Arbeitsdruck zuführen muß, denn es hat nur das Ablassen des Vorsteuerdrucks für das Kupplungsteuerventil
zu überwachen.
Nachstehend wird anhand einer Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Eine hydraulisch gesteuerte Schlupfkupplung C wird von einem Motor E angetrieben und treibt über eine
Abtriebswelle 1 ein Pumpenlaufrad / eines Drehmomentwandlers TC an, dessen Turbinenrad T eine
Getriebeausgangswelle 2 treibt die ein Wechselgetriebe GB beaufschlagt
Durch Steuerung des Schlupfes kann die von der Schlupfkupplung C übertragene Leistung verändert
werden. In einem vom Motor angetriebenen Gehäuse 4 sind Kupplungsscheiben 5 axial festgelegt. Zwischen
diesen sind Kupplungsscheiben 6 angeordnet, die auf einem Innenteil 7 axial festgelegt sind. Der Innenteil 7
begrenzt eine zylindrische Druckkammer 8, in der ein ringförmiger Kolben 9 dicht und verschiebbar angeordnet
ist. Bei Beaufschlagung der Kammer 8 mit einem
Druckmittel wird der Kolben 9 (in der Zeichnung nach
rechts) so bewegt, daß die ineinandergreifenden Kupplungsscheiben 6 gegeneinandergedrückt werden
und Leistung vom Motor E auf die Ausgangswelle 1 der
Schlupfkupplung C übertragen wird. Duich Veränderung des von dem Kolben 9 auf die Kupplungsscheiben 6
ausgeübten Druckes kann die Schlupfkupplung C moduliert werden.
Die Beaufschlagung der Kammer 8 mit einem unter Druck stehenden Druckmittel erfolgt über einen Kanal
10 in einem stationären Gehäuse H des Drehmomentwandlers TC, eine Ringnut 11 in der Ausgangswelle 1,
radiale Kanäle 12, eine Längsbohrung 13, einen radialen Kanal 14 im Innentei! 7 und über einen Kanal 15 mit
einer Drosselstelle 16. Der Kanal 14 erstreckt sich radial auswärts zum äußeren Ende eines fliehkraftabhängigen
Kupplungsschlupf-Steuerventils Vim Innenteil 7. Eine
Drosselstelle 18 ist im Kanal 14 knapp vor dem Steuerventil ^vorgesehen.
Das Steuerventil V besitzt in einer Kammer 21 einen radiaJverschiebbaren Kolben 20. Bei einem bestimmten
Druck auf der radial äußeren Kolbenfläche wird dieser einwärts geschoben, wobei er eine Kugel 22 gegen einen
Ventilsitz 23 drückt. Die Kammer 21 ist mit der Druckkammer 8 über einen Kanal 24 verbunden, der
sich an den Ventilsitz 23 anschließt. Wenn die Kugel 22 am Sitz 23 anliegt, kann kein Druckmittel aus der
Kammer 8 über eine Öffnung 26 abströmen. Bei geringem Druck auf der äußeren Kolbenfläche wird
dieser unter Fliehkraftwirkung mit der Kugel 22 radial nach außen gedrückt, so daß Druckmittel aus der
Kammer 8 über den Kanal 26 abströmen kann. In Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung der Kolbenfläche
und der Fliehkraft wird der Mitnahmegrad der Schlupfkupplung verändert
Wenn die Ausgangsdrehzahl des Getriebes höher ist als es dem am Steuerventil V eingestellten Druck
entspricht, schiebt die Fliehkraft den Kolben 20 nach außen, so daß die Kugel 22 von dem Ventilsitz
abgehoben wird und ein Teil des Druckmittels aus der Kammer 8 abströmt. Infolgesdessen kann die Schlupfkupplung
C schlupfen; die Attsgangsdrehzahl des Getriebes wird herabgesetzt.
Hierzu ist ein Fliehkraftsteuerventil G vorgesehen, das über eine Leitung 5b Vorsteuerdruck des Kolbens
20 im Steuerventil V in Abhängigkeit von der Ausgangsdrehzahl ders Turbinenrads T steuert. Das
Fliehkraftsteuerventil G ist mit der Turbinenanordnung T einstückig im Innern des Gehäuses H des Drehmomentwandlers
TC angeordnet und bewirkt, daß die Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens 9 in der
Schlupfkupplung Cderart feinfühlig gesteuert wird, daß unabhängig von der ausgangsseitigen Belastung des
Getriebes das Turbinenrad T mit einer konstanten Drehzahl läuft, die vom Fahrer eingestellt werden kann.
Das vom Turbinenrad Tangetriebene Fliehkraftsteuerventil
G besitzt einen Reglerkolben 50, welcher in einer radialen Kammer 51 in einer Nabe 52 verschiebbar
ist. Ein Verschlußstück in Form einer Kugel 53 ist einer öffnung 55 eines Ventilsitzes 54 zugeordnet, der
zum Kanal 56 führt.
Bei Beaufschlagung der radial äußeren Stirnfläche des
Reglerkolbens 50 wird dieser nach innen gedrückt und hält die Kugel 53 auf dem Sitz 54. Die Beaufschlagung
erfolgt von einer Druckmittelquelle P, über einen Kanal 60 im Gehäuse, eine Ringnut 61, einen Kanal 62, eine
Längsbohrung 63 und einen in der Nabe 52 ausgebildeten, radialen Kanal 64, der zum äußeren Ende der
Kammer 51 führt. Mit einem Steuerventil 66 kann der Fahrer den Druck für das Steuerventil G einstellen, und
damit die Turbinenraddrehzahl, bei der die Schlupfkupplung Czu schlupfen beginnt.
Bei abgehobener Kugel 53 kann das Druckmittel vor dem Kolben 20 des Steuerventils V über den Kanal 56,
die Öffnung 55 und einem Kanal 58 abströmen. Die Kugel 53 hebt sich ab, wenn die Ausgangsdrehzahl des
Turbinenrads T einen bestimmten Wert überschreitet und die Fliehkraft den Kolben 50 nach außen schiebt.
Das Druckmitel strömt dann vom Kolben 20 ab, brs die
Schlupfkupplung schlupft und die Ausgangsdrehzahl auf den eingestellten Wert sinkt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit vorgeschalteter Schlupfkupplung zum Aufrechterhalten einer konstanten Getriebeausgangsdrehzahl, mit einem fliehkraftabhängig gesteuerten Kupplungsschlupf-Steuerventil, das in der ausgangsseitigen Hälfte der Schlupfkupplung angeordnet ist und bei steigender Wandlereingangsdrehzahl den Kupplungsschlupf erhöht, wobei das Kupplungsschlupf-Steuerventil zusätzlich von einem Steuerdruck belastet ist, der von einem von der mit dem Turbinenrad im Wandler verbundenen Wandlerausgangswelle betriebenen Fliehkraft-Steuerventil moduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fliehkraft-Steuerventil (C; innerhalb des Wandlergehäuses (H) angeordnet und mit dem Turbinenrad (T) baulich vereinigt ist, woDei das Fliehkraft-Steuerventil als ein an die Steuerdruckleitung (56) angeschlossenes Ablaßsteuerventil ausgebildet ist und die Steuerdruckleitung (56) über eine DrosseJ- - stelle (18) von dem Druckversorgungssystem (10 bis 13) für das Kupplungsschlupf-Steuerventil (V) gespeist wird.25
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