DE2049375A1 - Hydrodynamisches Drei Kreislauf Ge triebe mit Stromungsbremse - Google Patents

Description

• Kennwort: "Dreiwandler-Getriebe" flydrodynamisches Drei-Kreislauf-Getriebe mit Strörnungsbremse Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Fahrzeuggetriebe, insbesondere für Schieneritriebfahrzeuge mit drei Traktions-Arbeitskreisläufen und einer hydrodynamischen mit wenigestens einem Arbeitsraum ausgerüsteten Bremse.
• Bisher hat man bei derartigen Getrieben die Arbeitskreisläufe alle gleichachsig hintereinander angeordnet, wodurch man mit nur einer Hauptachse für die Arbeitskreisläufe auskam und daher relativ wenig Zahnräder benötigte. Durch die gleichachsige Anordnung von drei hydrodynamischen Drehmomentwandlern mit gemeinsamen koaxial ineinanderliegend angeordneten PrimArwellen und Sekundärwellen (nur bei dieser Anordnung werden Zahnräder gespart) muß jedoch wenigstens einer der Wandler als zweistufiger Wandler ausgeführt werden. Hierdurch wird das Getriebe verteuert. Auch die konstruktive Ausgestaltung und Lagerung der sehr langen und komplizierten koaxialen Primär- und insbesondere der Sekundärwelle verteuert das Getriebe. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Getriebe sehr lang wird. Dieser Nachteil wird manchmal besonders störend empfunden, da die Baulänge des Getriebes die Raumverhältnisse auf der Lokomotive mit beeinflußt und bei der Projektierung von Neuanlagen die Gestaltungsfreiheit bei vorgegebener oder angestrebter Lokomotiv-Baulänge emprindlich einengt.
• Die Aufgabe der Erfindung ist, die Getriebekonstruktion, insbesondere der Wellen zu vereinfachen und die Baulänge des Getriebes zu verkürzen. Diese Aurgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils zwei der Arbeitskreisläufe glechachsig zueinander angeordnet sind mit gemeinsamer Primär- und gemeinsamer Sekundärwelle, von welchen die eine die andere koaxial umschließt und daß die beiden so gebildeten Einheiten parallelachsig nebeneinander liegend ngeordnet sind und daß ferner die Primärwellen und Sekundärwellen der beiden Einheiten jeweils Uber einen dreirädrigen Stirnräderzug miteinander in Verbindung stehen.
• Durch diese Maßnahme werden die Arbeitskreisläufe im Viereck angeordnet, wodurch die Baulänge des Getriebes wesentlich verkürzt wird. Dadurch, daß nur noch zwei Arbeitskreisläufe gleichachsig zueinander angeordnet sind, wird die Ausbildung der koaxialen Wellen und deren Lagerung wesentlich einfacher. Die fliegelängen der Wellen und der Gehäuseschale des hydrodynamischen Teils werden kürzer, weshalb diese leichter konstruiert werden können. Durch die mit der Verkürzung des Getriebes einhergehende konstruktive Vereinfachung der Getriebeeinzelteile werden fertigungstechnische Vorteile erzielt. Da nun zwar die Anzahl der Hauptachsen größer ist als bei den vorbekannten Dreiwenaldergetrieben, wird eine größere Anzahl von Zahnrädern notwendig. Dieser Nachteil ist Jedoch nicht so gravierend, da viele der Zahnräder und ihrer Wellen und Lager gleich oder wenigstens spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind. Insgesamt wird die Zahl der Einzelteile durch die erfindungsgemäße Maßnahme nicht erhöht, Jedoch wird deren Form vereinfacht und vor allem treten viele Teile in gleicher Form wiedorholt auf. Es werden also insgesamt gesehen wiederum fertigungs mäßige Vorteile erzielt.
• Um die höchsten im Getriebe auftretenden Drehmomente lediglich in a i einer koaxialen Einheit zu haben und diesem Umatand durch entsprechende starke Bemessung einerseits und durch zulässige schwächere Dimenisionierung andererseits eine festigungsmäßig und gewichtsmäßig optimale Werkstoffausnutzung zu ermöglichen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der zum Anfahren dienende Traktions-Arbeitskreislauf mit der hydrodynamischen Bremse koaxial angeordnet ist (Anfahr- und Brems-Einheit).
• weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Zahnradübersetzung in dem Sekundär-Stirnräderzug von der Anfahr- und Bremseinheit zu dem Zwischenrad kleiner ist als die von der anderen Einheit (Marschfahrt-Einheit) zum Zwischenrad. Durch diese Maßnahme wird - wenn dieser Übersetzungsunterschied gerade so groß ist wie der Stutonsprung vom Anfahr- zum ersten Marschfahrwandler - es ermöglicht, den Anfahrwandler und den einen Wandler der Marschfahrt-Einheit völlig gleich auszubilden, wodurch wiederum eine erhebliche tertigungagemäße Vereinfachung und Verbilligung eintritt. Außerdem ist dann die mit dem Bremsrotor verbundene Turbinenwelle die am schnellsten rotierende, wodurch der Bremseffekt erhöht wird.
• Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel im folgenden noch etwas erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Schema eines Getriebes mit drei Traktionskreisläuren und einer aus zwei Arbeitsräumen bestehenden Strdmungsbremse in erfindungsgemäßer Anordnung und Fig. 2 das Räderschems dieses Getriebes in der Ansieht von links.
• Das Getriebe weist drei hydrodynamische Drehmomentenwandler I, II und III mit ihren Pumpen 1, 2, 3, ihren Turbinen 4, 5, 6 und ihren Leiträdern 7, 8 und 9 auf. Der Wandler I dient als Anfahrwandler; Wandler II, der in allen Abmessungen und in der Beschaufelnung lit Wandler I tibereinstimmt, dient als erster Marschfahrtwandler und Wandler III als zweiter Marschfahrtwandler. Die beiden Wandler II und III sind gleichachsig in einer Marschrahrteinheit angeordnet.
• Gleichachsig zum Anfahrwandler 1 ist eine aus zwei Arbeitsräumen 10 und 11 bestehende Strömungsbremse IV angeordnet. Wandler I und Bremse IV bilden zusammen die Anfahr- und Bremseinheit, Die beiden Einheiten I/IV bzw. II/III weißen jeweils eine beiden Arbeitskreisläufen gemeinsame zentral angeordnete Sekundärwelle 12 bzw. 13 und die Marschfahrt-Einheit II/III eine beiden Wandlern II und III gemeinsame hohle Primärwelle 14 auf; die Anfahr- und Bremseinheit I/IV weist eine nur zum Wandler I gehörige ebenfalls hohle Primärwelle 15 auf. Jede Primärwelle 14 bzw. 15 trägt ein zwischen den Arbeitskreisläufen angeordnetes Primärwellenritzel 16 bzw. 17. Über das auf der Getriebeeingangswelle 18 angeordnete mit beiden Primärwellenritzeln kämmende Groß-Zahnrad 19 sind die beiden Primärwellen 14 und 15 über einen dreirädrigen Stirnzahnräderzug miteinander verbunden und werden vom nicht dargestellten Motor in der gleichen Drehrichtung angetrieben. Zwar ist die Übersetzung zwischen der Antriebswelle und den Primärwellen einander gleich dargestellt, doch ist dies keineswegs ein zwingendes Erfodernis. Vielmehr können nach Maßgabe der durch Wandler I im Anfahrbereich auf zunehmenden durch die Pumpendrehzahl sich ergebenden Wandlerleistung einerseits und der durch Wandler II im ersten Marschbereich auf zunehmenden Wandlerleistung andererseits diese beiden Ubersetzungen gegebenenfalls unterschiedlich ausgelegt werden.
• Die Sekundärwellen 12 und 13 der beiden Einheiten weisen ebenfalls je ein Zahnrad 20 bzw. 21 auf, die über ein Zwischenrad 22 miteinander kämmen; die Sekundärwellen stehen demnach ebenfalls über einen dreirädrigen Stirnzahnräderzug in Verbindung. Die Ubersetzung zwischen den Zahnrädern 20 und 22 ist in dem erforderlichen Stufensprung zwischen dem Anfahrwandler I und dem ersten Marschwandler II kleiner als die Ubersetzung zwischen den beiden Zahnrädern 21 und 22.
• Durch diese Maßnahme ist eine mechanische Abstufung der beiden Wandler I und II vorgenommen, so daß diese beiden Wandler völlig gleich ausgebildet werden können, wohingegen die Abstufung der beiden Wandler II und III ausschließlich durch hydraulische Maßnahmen zu erfolgen hat.
• Gleichachsig mit dem Sekundärwellenritzel 20 und mit t dCn Zzischenrad 22 ist jeweils ein Loszalmrad 23 bzw. 24 angeordnet, welches durch Klauenkupplungen 25 bzw. 26 wechselweise an das zugehörige Zahnrad angekuppelt weraen können. Die Loszahnräder, die untereinander nicht, sondern jeweils nur mit einen weiteren großcn Zwischenrau 27, welches der Distanzüberbrückung nach unten dient, kämmen, bewirken je nach EiriscIialtung eine Abtriebzdrehrichtungsumkehr. Tief nach unten im Getriebe gelegen ist das mit dem Zwischenrad 27 kämmende, auf der Getriebe-Abtliebswelle 28 befestigte Abtriebsritzel 29 angeordnet.
• Durch die Anordnung der Strömungskreisläufe im Viereck wird das Getriebe erheblich verkürzt, aber nur unwesentlich verbreitert.
• Durch die Nebeneinanderanordnung von zwei Läufereinheiten und ferner durch die rein mechanische Stufung zweier Wandler treten viele Getriebeteile in gleicher Form doppelt oder mehrfach auf, wodurch erhebliche Fertlgungsvorzeile entstehen. Durch die VerkUrzung des Getriebes sind viele Teile einfacher zu gestalten und festigkeitsmäßig nicht so hoch beansprucht; eine gewichtsmäßige Einsparung ist die Folge.

Claims (3)

1. Kennwort: "Dreiwandler-Getriebe"

   Schutzansprüche 1. Hydrodynamisches Fahrzeuggetriebe, insbesondere für Schienentriebfahrzeuge, mit drei Traktions-Arbeitskreisläufen und einer hydrodynamischen mit wenigstens einem Arbeitsraum ausgerüsteten Bremse, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei der Arbeitskreisläufe (I und IV sowie II und III) gleichachsig zueinander angeordnet sind mit gemeinsamer Primär- (15 bzw. 14) und gemeinsamer Sekundärwelle (12 bzw. 13), von welchen die eine die andere koaxial umschließt und daß die beiden so gebildeteii Einheiten (I/IV bzw. II/III) parallelachsig nebeneinander liegend angeordnet sind und daß ferner die Primärwellen (15 und 14) und Sekundärwellen (12 und 13) der beiden Einheiten jeweils Uber einen dreirädrigen Stirnräderzug (17, 19, 16 bzw.

   20, 22, 21) miteinander in Verbindung stehen.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Anfahren dienende Traktions-Arbeitskreislauf (I) mit der hydrodynamischen Bremse (IV) in einer koaxialen Einheit angeordnet ist (Anfahr- und Bremseinheit 1/1V).
3. 3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradübersetzung in dem Sekundär-Stirnräderzug (20/22) von der Anfahr- und Bremseinheit (I/IV) zu dem Zwischenrad (22) kleiner ist als die Ubersetzung in dem (21/22) von der anderen Einheit (Marschfahrt-Einheit II/III) zum Zwischenrad (22).