DE2442301B2

DE2442301B2 - Getriebe für Wasserfahrzeuge

Info

Publication number: DE2442301B2
Application number: DE2442301A
Authority: DE
Inventors: Bruce C. Racine Wis. Arnold (V.St.A.)
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1973-09-07
Filing date: 1974-09-04
Publication date: 1980-03-20
Also published as: DE2442301C3; US3823801A; JPS5054750A; JPS5324719B2; GB1435233A; DE2442301A1

Description

genden Seite in Bezug auf die F i g. 2, wobei gewisse Teile zur Verdeutlichung weggebrochen sind und wobei sich das Ventil TV in seiner Stellung für eine kleine Antriebsdrehzahl befindet;

Fig.4 eine Schnittansicht entlang der senkrechten Linie 4-4 nach F i g. 5, wobei sich das Ventil TVwieder in seiner Stellung für eine kleine Antriebsdrehzahl befindet;

Fig.5 eine ^chnittansicht entlang der senkrechten Linie 5-5 nach Fig. 1, wobei gewisse Teile zur Verdeutlichung der Zeichnung weggebrochen oder weggelassen sind und wobei sich das Ventil TV nicht in seiner vorgenannten Stellung, sondern.in einer angehobenen Stellung befindet, bei welcher eine kontrollierte Druckanstiegsgeschwindigkeit auftritt;

Fig.6 eine Schnittansictit entlang der senkrechten Linie 6-6 nach F i g. 5;

Fig.7 eine Schnittansicht entlang der horizontalen Linie 7-7 nach F i g. 5;

F i g. 8 eine Schnittansicht entlang der senkrechten Linie 8-8 nach F: g. 3, wobei die Schnittlinie teilweise in Querrichtung verläuft;

Fig.9 eine Schnittansicht entlang der senkrechten Linie 9-9 nach F i g. 3 oder 5;

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der senkrechten Linie 10-10 nach Fig.3, wenn das Ventil TV in eine Stellung für eine kleine Antriebsdrehzahl gedreht ist;

Fig. 11 eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 10. jedoch entlang der senkrechten Linie 11-11 nach F i g. 5. wenn sich das Ventil TV in der angehobenen Stellung befindet, bei welcher eine kontrollierte Druckanstiegsgeschwindigkeit auftritt;

Fig. 11a eine Schnittansicht entlang der Linie 1 Ia-I la nach Fig. 5;

Fig. 12 eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 nach F i g. 5, jedoch in einem vergrößerten Maßstab;

Fig. 13 eine Schnittansicht entlang der Linie 13-13 nach Fig. 12;

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht, teilweise in Explosionsd.rstellung von verschiedenen Teilen, die teilweise in den anderen Fig. dargestellt sind, wobei zur Verdeutlichung einige Teile weggebrochen sind;

Fig. 15 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Schaltplanes des erfindungsgemäßen Getriebes;

Fig. 16 eine weitere schematische Darstellung des hydraulischen Schaltplanes des Getri ;bes;

Fig. 17 ein Diagramm, in welchem der Anstieg des gemäß der Erfindung möglichen Kupplungsdruckes übet der Zeit 'iargestellt ist, und

Fig. 18 ein Diagramm, ^:,n welchem die Winkelstellung des Steuerhebels des Ventils TV gegenüber dem Steuerdruck aufgetragen ist und aus welchem der Druckvcrlaul während der Drehung des Ventils zu entnehmen is¹.

Das GetrifbP wvist ein Eingangszahnrad 1 auf (siehe F i g. 2), welche'; an eine Antriebsquelle, wie z. B. an ein Schwungrad 2 eintfr nicht dargestellten Brennkraftmaschine angeschlossen ist und von diesem angetrieben wird. Das Eingangszahnrad ist mit einer Eingangswelle 3 verbunden und treibt die Eingangswelle 3 an, an welcher ein Zahnrad 4 befestigt ist.

Kupplungen

Es ist eine Kupplung F für eine Vorwärtsdrehung (vorwärtskupplung) vorgesehen, die als Reibscheiben-Lamellenkupplung ausgebildet ist und an sich bekannt ist. Die Vorwärtskupplur 3 Fbesitzt eine Trommel 5 mit einem Zahnkranz 6, der am Außenumfang der Trommel angeordnet ist und zum Antrieb durch das Zahnrad 4 mit diesem in einem dauernden Eingriff steht. Die Trommel 5 und der Zahnkranz 6 sind an der Welle 8 der Vorwärtskupplung befestigt und werden mit dieser über

■i das Eingangszahnrad 4 angetrieben. Auf der Welle 8 ist ein Kupplungsnabenkörper 10 drehbar gelagert, der mit einem Zahnrad 12 einstückig ausgebildet ist. Die Scheiben 14 und 16 der Reibscheiben-Lamellenkupplung sind entsprechend mit der Innenseite der

nt Kupplungstrommel 5 bzw. mit einem Umfangsteil des Kupplungsnabenkörpers in an sich bekannter Weise in Axialrichtung verkeilt Zwischen dem Zahnrad 6 und einem in Axialrichtung verschiebbaren Kupplungsschaltkolben 20 ist eine Kuppiungsschaltkammer 18

-. angeordnet, so daß der Kolben 20 bei Einleitung einer Druckflüssigkeit durch die sich in der Welle 8 befindliche Kanalbohrung 22 in die Kuppiungsschaltkammer 18 gegen die Scheiben gedrückt wird und diese gegen einen Auflagerring 24 der Trommel 5 drückt,

Jd wodurch die Kupplung eingerückt wi~t

Wie zu erkennen ist, kann die Gröiie der Kupplungsanpreßkraft durch die Menge der in die Kuppiungsschaltkammer 8 eingeleiteten Druckflüssigkeit verändert werden. D. h., daß das Gleitverhalten der Kupplung

r. beliebig einstellbar ist, ebenso wie ein festes Anpressen der Reibscheiben, und diese Kupplung soll daher als einstellbarer Kupplungstyp bezeichnet werden.

Wenn die Kupplung Feingerückt ist, dann wird das Antriebsmoment der Eingangswelle 3 über das Zahnrad

in 4, den Zahnkranz 6 und die Trommel 5, die lamellenartig ineinandergreifenden Kupplungsscheiben 14 und 16, den Kupplungsnabenkörper 10 mit seinem Zahnrad 12 und schließlich auf das auf der Ausgangswelle 28 befestigte Ausgangszahnrad 26 übertragen.

ii Die Wellen 3, 8 und 28 sind in geeigneter Weise in Wälzlagern drehbar gelagert, die in dem Gehäuse H des Getriebes aufgenommen werden, wie dies deutlich in der Zeichnung zu erkennen ist.

Die Fig. 1, 14 und 15 zeigen, daß ferner eine

j» Kupplung für eine Rückwärtsdrehung R (Rückwärtskupplung) vorgesehen ist, die in konstruktiver Hinsicht der Vorwärtskupplung Fentspricht und an sich bekannt ist, so daß eine ausführliche Beschreibung nicht notwendig erscheint. Es soll lediglich darauf hingewie-

i) sen werden, daß die Rückwärtskupplung R eine Trommel 33 aufweist, die an ihrem äußeren Umfang mit einem angeformten Zahnkranz 32 versehen ist (siehe Fig. I und 14), welcher sich mit dem Zahnkranz 6 der Vorwärtskupplung F in dauerndem Eingriff befindet.

in Ferner weist die Rückwärtskupplung R ein Ausgangszahnrad 34 auf, welches dem Zahnrad 12 der Vorwärtskupplung entspricht und auf der Welle j6 drehbar gelagert ist und welches angetrieben wird, wenn die Rückwärtskupplung eingerückt ist. Wie in der

■Ίί Fig. 1 zu erkennen ist, befinden sich der Zahnkranz 6 der Vorwärtskupplung und der Zahnkranz 32 der Rückwärtskupplung miteinander in dauerndem Eingriff. Außerdem stehen die Ausgangszahnräder 12 und 34 der Vorwärtskupplun£ bzw. der Rückwärtskupplung mit

mi dem großen Zahnrad 26 in dauerndem Eingriff (siehe Fig. I).

Wenn das Drehmoment von der Eingangswelle 3 auf die Ausgangswelle 28 in umgekehrter Drehrichtung übertragen werden soll, d. h. in einer Drehrichtung, die

hi derjenigen Drehricrw'jng entgegengesetzt ist, in welcher die Vorwärtskupplung die Welle 28 dreht, dann werden die Vorwärtskupplung Fausgerückt und die Rückwärtskupplung R eingerückt. Infolgedessen wird das Dreh-

moment von dem Schwungrad 2 über das Zahnrad 4, den Zahnkranz 6, den Zahnkranz 32 der Rückwärtskupplung übertragen, wodurch ein Antrieb des Ausgangszahnrades 34 und infolgedessen des Ausgangszahnrades 26 und der damit verbundenen Welle 28 erfolgt.

Wahl der Kupplung

Um die Vorwärtskupplung Feinzurücken, wird durch die sich in der Welle 8 der Vorwärtskupplung befindliche Kanalbohrung 22 (siehe F i g. 2. 4. 7 und 14). über die die Welle 8 umgreifende Ringnut 23 und den sich im Ventilkörper B befindlichen Kanal 42 (siehe F i g. 2 und 4) Druckflüssigkeit zugeführt. Die Druckflüssigkeit gelangt über eine zentrale Bohrung 43 eines Richtungswählschiebers 55, der noch nachfolgend beschrieben werden soll, zum Kanal 42 (siehe F i g. 4. 5 iinrt 7) Dipcp Druckflüssigkeit wird dem Schieber 55 von einer Druckwelle, wie z. B. von einer Flüssigkeitspumpe P über eine Leitung 45 (siehe Fig.4). einen Anschluß 45a (siehe Fig. 3 und 4) und Steueröffnungen 47 zugeführt.

Die Rückwärtskupplung ist genauso aufgebaut wie die Vorwärtskupplung und wird ebenfalls mit einer Druckflüssigkeit gespeist. Z. B. wird die Druckflüssigkeit der Rückwärtskupplung über die Axialbohrung 44 in d ;r Welle 36 (siehe Fig. 14) und über die die Welle 36 umgreifende Ringnut 46 zugeführt, wobei der Ringnut 46 die Druckflüssigkeit über den Kanal 48 im Pumpensockel 48a (siehe Fig. 1), eine Überbrückungsleitung 49 und den Kanal 50 im Ventilkörper B zugeleitet wird. Wie ebenfalls aus der Fig. 7 zu entnehmen ist, steht der Kanal 50 mit einer Aussparung 51 (siehe auch F i g. 9). einem Kanal 52 und einem Kanal 53 in einer Flüssigkeitsverbindung, wobei der Kanal 53 mii einer Steueröffnung 54 des Richtungswählschiebers 55 in Deckung gebracht werden kann, welche eine Verbindung mit der zentralen Bohrung 43 des Richtungswählschiebers 55 herstellt.

Wenn der Richtungswählschieber oder Ventilschieber 55 mittels eines Wählhebels 58 derart gedreht wird, daß seine Steueröffnung 54 mit dem Kanal 53 in Deckung kommt, dann wird die Druckflüssigkeit der Rückwärtskupplung R zugeleitet. Wenn andererseits der Ventilschieber 55 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, dann kommt die Steueröffnung 54 mit dem Kanal 42 in Deckung, so daß die Druckflüssigkeit zur Vorwärtskupplung gefördert wird und ein Einrükken der Vorwärtskupplung bewirkt, wie dies bereits beschrieben wurde. Der Richtungswählschieber 55 des Richtungswähiventües DS kann daher mittels des Wählhebels 58 in die eine oder andere Position bewegt werden, wodurch wahlweise die Vorwärts- oder Rückwärtskupplung eingerückt wird, um ein nicht dargestelltes Wasserfahrzeug, in welchem das Getriebe verwendet wird, vorwärts oder rückwärts anzutreiben.

Druckregelventil für eine kontrollierte Druckanstiegsgeschwindigkeit

Es wird nachfolgend ein Druckregelventil RR für eine kontrollierte Druckanstiegsgeschwindigkeit beschrieben, durch welches die Gescnwindigkeit geregelt wird, mit welcher der Druck entweder in der Vorwärts- oder Rückwärtskupplung aufgebaut wird, um die entsprechende Kupplung einzurücken. D.h. mit anderen Worten, daß dieses Ventil RR die Geschwindigkeit steuert, mit welcher die Kupplungen eingerückt werden. Jedoch spricht dieses Ventil zur Steuerung der Druckanstiegsgeschwindigkeit nicht eher an als bis das Richtungswählventil DS entweder auf die Vorwärtsoder Rückwärtsrichtung eingestellt ist. Wenn die Richtungswahl vorgenommen ist, dann erfolgt der

■. vorbeschriebene Druckanstieg durch das noch zu beschreibende Ventil folgendermaßen.

Wie insbesondere aus den Fig.4, 5 und 14 zu entnehmen ist, weist das Druckregelventil RR zur Regelung der Druckanstiegsgeschwindigkeit einen

in Hochdruckkolben 60 mit einem Schaft 61 auf, der in der zentralen Bohrung 43 des Richtungswählschiebers 55 axial gleitend gelagert ist. Das Druckregelventil weist eine hohle Kolbenbüchse 62 auf, die axial gleitend in einer Bohrung 63 des Ventilkörpers gelagert ist. und in

i) dieser Kolbenbüchse 62 ist eine Federeinrichtung 64 angeordnet, welche gegen die Unterseite des /ur Druckregulierung dienenden Kolbens 60 drückt. Die Federeinrichtung drückt die Kolbenbüchse 62 gegen die Fläche eines Nockens 66, der noch beschrieben wird.

>ii nach unten und drückt den zur Druckregulierung dienenden Kolben 60 entgegen dem in der Bohrung 43 herrschenden Flüssigkeitsdruck nach oben, welcher auf das obere Ende des Schaftes 61 wirkt. Der Flüssigkeitsdruck, der dauernd in der Bohrung 43 herrscht, drückt

i-, den Kolben 60 nach unten. In dem Ventilschieber 55 sind radiale Steueröffnungen 67 vorgesehen, die die zentrale Bohrung 43 mit einer sich am Umfang des Vcntilschiebers befindlichen Nut 68 verbinden. Wenn der Kolbenschaft 61 eine solche axiale Stellung gegenüber

κι den Steueröffnungen 67 einnimmt, daß die zentrale Bohrung 43 durch die Steueröffnungen 67 geöffnet wird, dann fließt ein Teil der Druckflüssigkeit aus der zentralen Bohrung 43 durch die Nut 68 und über einen Kanal 69 (siehe Fig.4, 5, 8 und 9) zu einem

j= Hauptschmiermittelsteuerventil SSV.

Wie aus der F i g. 9 zu entnehmen ist. wird ein Teil der durch den Kanal 69 strömenden Druckflüssigkeit durch eine Aussparung 696 und eine Steueröffnung 115 geleitet, welche mit der Bohrung 110 in Verbindung

4i; steht (siehe Fig. 8). die den hin- und herbeweglicheu Ventilschieber des später noch beschriebenen Steuerventiles SSV aufnimmt, das seinerseits einen Hauptschmiermittelstrom entweder zur Vorwärts- oder Rückwärtskupplung leitet, je nach dem welche Kupp-

4, lung eingerückt werden soll, wobei dieser Vorgang später noch beschrieben wird.

Drehventil TV

Das vorbeschriebene Druckregelventil RR kann von

$n einem von Hand bedienbaren Hebel 70 gefeuert werden, der ein Steuerteil 74 mit einem exzentrisch gelagerten Nocken 66 dreht (siehe F i g. 3,4,5,6 und 14), wobei der exzentrische Nocken 66 gegen die Unterseite der Kolbenbüchse 62 anliegen kann, um dadurch die effektive Länge der Federeinrichtung 64 zu verändern.

wenn die Kolbenbüchse 62 über den exzentrischen Nocken 66 des Ventils TV in senkrechter Richtung eingestellt wird.

Stellung des Ventils TV für eine kontrollierte Druckan-Stiegsgeschwindigkeit

Wie aus den Fig. 1, 5 und 11 zu entnehmen ist, befindet sich das Drehventil TV in einer Stellung für eine kontrollierte Druckanstiegsgeschwindigkeit, in welcher das Druckregelventil RR zur Steuerung der Druckanstiegsgeschwindigkeit betätigt wird, um die Geschwindigkeit des Kupplungseingriffs zu steuern. In dieser Steuerstellung für die Druckanstiegsgeschwin-

digkeit des Ventils 7 V greift eine federbelastet Rastnase 72 in eine Aussparung 73 des Steuerteiles 74 ein, das drehbar in einer Bohrung 75 gelagert ist. Infolgedessen soll diese Stellung als »Raststellung« bezeichnet werden, und durch das Einrasten wird die Drehung des Steuerteiles 74 in einer Richtung begrenzt.

P-s Drehventil TV ist mit einem rechtwinklig verlaufenden Kanal 76 ausgestattet (siehe F i g. 5 und 6), der einen Ventilkörperkanal 77 mil einem den exzentrischen Nocken 66 des Drehventil*. umgebenden in I lohlraum 78 verbindet, wenn sich die Kanäle 76 und 77 decken.

Wenn sich das Sicuerteil in der Stellung gemäß F i g. 11 befindet, dann deckt sich der Kanal 76 mit dem kanal 77. so daB Druckflüssigkeit von einem mit einer i--> Drosselbohriing versehenen Rückschlagventil OC (siehe Fig. 5, 7, 12. 13 und 15) durch den Kanal 77 in den Hohlraum 78 gelangt, um in diesem Hohlraum einen Druck aufzubauen und insbesondere auf die Unterseite der Kolbenbüchse 62 zu drücken, die gegen die Kraft der I edereinrichtung 64 nach oben bewegt wird. Das bedeutet, daß die Kraft der Feder 64 nun hydraulisch eingestellt werden kann. Diese Stellung für einen kontrollierten Druckanstieg des Ventils TV entspricht demjenigen Zustand, in welchem die Kupplungsschei- is hen maximal zusammengedrückt werden, wobei sich das Steuerten 74 in seinei »Raststellung« befindet und die Länge der Federeinrichtung 64 reduziert ist. d. h.. daß die Feder zusammengedrückt ist und die Federkraft ein Ma^vimum erreicht hat. Wenn sich also der Hebel 70 in der Raststellung gemäß F i g. 5 befindet, dann wird der Kanal 76 des drehbaren Steucrteiles 74 des Drehventils TV mit der die Kupplungsscheiben zusammendrückenden Druckflüssigkeit gespeist und leitet die durch die Drosselbohrung 104 des noch zu beschreibenden Ventils OChindurchtretende Druckflüssigkeit in den Hohlraum 78 mit dem exzentrischen Nocken und hebt die Kolbenbüchse 62 hydraulisch mit einer Geschwindigkeit an. die eine Funktion des Querschnittes der Drosselbohrung ist. bis die Kolbenbüchse 62 gegen die Schulter 63a anliegt. Die Anstiegsgeschwindigkeit des Kupplungsdruckes ist durch den Kurvenzug 141 in Fig. 17 wiedergegeben, worauf später noch eingegangen wird. Die durch den hydraulischen Druck erzielte Bewegung der Kolbenbüchse 62 bewirkt daher einen Anstieg der Kupplungsanpreßkraft von einem relativ niedrigen Wert beim Punkt 140 in Fig. 17. der noch über dem Druck für eine kleine Antriebsdrehzahl liegt, bis zu einem maximalen Druck (Punkt 143 in F i g. 17). der für einen vollen Eingriff der Kupplung erforderlich ist.

Ventilstellung für eine kleine Antriebsdrehzahl

Wenn das Steuerteil 74 aus der Raststellung in die in der Fig. 10 gezeigte Stellung (siehe auch Fi g.3 und 4) gedreht wird, dann nimmt das Ventil TV eine Drehstellung ein, bei welcher der Hohlraum 78 über die Steueröffnung 79a tind eine sich am Umfang des Steuerteiles 74 befindliche Aussparung 79 mit einem Sumpfkanal 80 (siehe auch F i g. 5) verbunden ist und infolgedessen in den Sumpf S druckentlastet wird. Über den Sumpfkanal 80 werden auch andere Räume druckentlastet, wie dies aus der Zeichnung zu entnehmen ist

In der Drehstellung des Ventils TV (siehe F i g. 3, 4, und 10) wird die Länge der Feder 64 mittels des Hebels 70 von Hand eingestellt, und die Feder arbeitet mit einem Federweg, der größer ist als derjenige Federweg, der dann auftritt, wenn das Steuerteil eine Stellung einnimmt, bei welcher eine kontrollierte Druckanstiegsgeschwindigkeit erzielt wird. Durch eine Bewegung des Hebels 70 wird der exzentrische Nocken 66 gedreht und dadurch die Kolbenbilchse 62 verschoben, so daß die Länge der zur Regulierung dienenden Feder 64 verändert wird.

Wenn sich das Drehventil TV in seiner untersten Drehstellung befindet, dann schlägt das Ende 81 der ebenen Sehnenfläche 82 (siehe Fig.6, I la und 14) des Steuerteiles 74 gegen einen Anschlag 82a an und verhindert eine weitere Drehung des Steuerteiles 74. Die Drehung von der Raststellung zu derjenigen Stellung, in welcher das Ende 81 gegen den Anschlag 82a anschlägt, beträgt ungefähr 79°. Wenn das Ende 81 gegen den Anschlag 82.7 anliegt, dann weist die Feder 64 ihre größte Länge auf, so daß die schwächste Kraft auf die Kolbenbüchse 62 und damit die schwächste AnpreDkraft der Kupplung ausgeübt wird. D. h.. daß der größte Kupplungsschlupf auftritt und die kleinste Antriebsdrehzahl erzielt wird. Wenn der Hebel 70 in die »Raststellung« bewegt wird, dann verkürzt sich die Länge der Feder 64, d. h. die Feder 64 wird zusammengedrückt, so daß die Federkraft zunimmt und eine Zunahme der Kupplungsanpreßkraft und damit der Antriebsdrehzahl bewirkt werden.

Kugelrückschlagventil

Wenn die Vorwärtskupplung F oder die Rückwärtskupplung R eingerückt sind, dann leitet ein Kugelrückschlagventil BSV (siehe Fig. I, 7. 14. 15 und 16) einen Teil des ein Einrücken der Kupplung bewirkenden Druckes durch ein Rückschlagventil mit einer Drosselbohrung OC. das noch beschrieben werden soll, durch den Kanal 77 und den Kanal 76 in den bereits beschriebenen Hohlraum 78. Wie ferner zu erkennen ist, wirkt der ein Einrücken der Kupplung bewirkende Druck ebenfalls auf ein Steuerventil mit einem Ventilschieber 55V (siehe Fig. 1, 8. 14. 15 und 16) welches der ausgewählten Kupplung F oder R, die eingerückt werden soll, einen Hauptdruckflüssigkeitsstrom zuleitet (der von dem Druckregelventil RR kommt), so daß dadurch die Kupplungsplatten der entsprechenden Kupplung, die eingerückt wird, gekühlt werden.

Insbesondere weist das Kugelrückschlagventil BSV (siehe Fig. 1, 7. 14, 15 und 16) einen stationären Ventilkörper 83 mit einem rohrförmigen Ende 84 auf. Die Steueröffnungen 85 befinden sich im rohrförmigen Ende 84, während weitere Steueröffnungen 86 am gegenüberliegenden Ende im Ventilkörper 83 angeordret sind. In dem rohrförmigen Ende 84 befindet sich ein verschiebbares Ventilelement, das die Form einer Kugel 88 aufweist (siehe F i g. 1 und 7) und gegen einen Sitz 87 anliegen kann, um den Flüssigkeitsstrom aus einem Kanal 89 zu unterbrechen und zu bewirken, daß die Hochdruckflüssigkeit durch einen Kanal 90 zu dem Rückschlagventil mit der Drosselbohrung OCströmL

Wenn die Vorwärtskupplung F eingerückt ist und über die Bohrung 22 mit der sich im Kanal 42 befindlichen Hochdruckflüssigkeit gespeist wird (siehe F i g. 1 und 7), dann fließt ein Teil der Hochdruckflüssigkeit außerdem durch die Kanäle 89 und 90 und durch die Drosselbohrung 104 des Rückschlagventiles OC zum Kanal 77 (siehe F i g. 5 und 7) welcher, wie dies bereits beschrieben wurde, mit dem rechtwinklig verlaufenden Kanal 76 des Steuerteils 74 des Drehventils TV in Verbindung steht, so daß infolgedessen die Druckflüssigkeit zum Hohlraum 78 gelangt der sich am Fußende

der Kolbenbüchse 62 befindet. Es wird daher ein Teil der Druckflüssigkeil, die der Vorwärtskupplung F zugeführt wird, über die Drosselbohrung 104 zu dem sich unterhalb der Kolbenbüchse 62 befindlichen Hohlraum 78 geleitet.

Wenn der Withlschieber 55 gedreht wird, damit die Druckflüssigkeit durch die Kanüle 53, 52, 51 und 49 geleitet wird (siehe Fig. 7) und infolgedessen zur Rückwärtskupplung R, wie dies vorher beschrieben wurde, dann fließt gleichfalls ein bestimmter Teil der llochdriickfliissigkeit durch den Kanal 102 (siehe Fig. 7), hebt die Rückschlagkiigel 88 ab und gelangt infolgedessen durch die Drosselbohrung 104 des Rückschlagventils OC und durch die Kanäle 77 und 76 zu dem sich unterhalb der Kolbenbüchse 62 befindlichen Hohlraum 78.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß ein bestimmter Betrag der Druckflüssigkeit gleichzeitig UcIIiIi in ucii mcIi uiiier üei KuibcnbüciiM' 62 ueiiiiduerten Hohlraum 78 geleitet wird, wenn entweder die Vorwärtskupplung F oder die Rückwärtskupplung R mit Druck beaufschlagt werden. Das mit einer Drosselbohrung versehene Rückschlagventil OC auf das bereits Bezug genommen wurde, ist schematisch in der Fig. 15 und in einer genaueren Darstellung in den Fig. 12 und 13 abgebildet. Dieses kombinierte Ventil ist an sich bekannt und bereits in der USPS 36 26 986 beschrieben. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Druckflüssigkeit durch die Drosselbohrung 104 des Ventils OC hindurchströmen kann, bestimmt die Geschwindigkeit des Druckaufbaus in den Kupplungen Foder R.

Schieberrückschlagventil

Das Schieberrückschlagventil 5.SV leitet einen Hauptdruckflüssigkeitsstrom (der aus dem Druckregelventil mit der gesteuerten Druckanstiegsgeschwindigkeit RR austritt) entweder zur Vorwärts- oder Rückwärtskupplung, die eingerückt werden soll, so daß die entsprechende Kupplung dadurch gekühlt wird. Dieses Schieberrückschlagventil (siehe Fig. 1,8, 14 und 15) weist einen verschiebbar gelagerten Schieber 111 mit einer zentralen Bohrung 112 auf, welche, wie bereits erklärt, eine Druckflüssigkeitsströmung von der zentralen Bohrung 43 (siehe F i g. 4 und 5) über den Kanal 69, die Aussparung 696 und die Steueröffnung 115 in die Ringnut 116 (siehe Fig. 8) ermöglicht, die sich am Umfang des Schiebers 111 befindet. Von der Aussparung 116 gelangt die Druckflüssigkeit entweder zu den Kupplungsplatten der Vorwärtskupplung oder der Rückwärtskupplung, je nachdem in weicher Axialstellung sich der Schieber 111 befindet. Die Axialstellung des Schiebers 111 wird durch eine Beaufschlagung des einen oder anderen Endes des Schiebers mittels eines Steuerdruckes eingestellt, d. h. mit einer durch die Steueröffnung 117 zugeführten Druckflüssigkeit (siehe F i g. 7 und 8), wenn die Vorwärtskupplung eingerückt ist und gekühlt werden soll, oder mit einer durch die Steueröffnung 122 zugeführten Flüssigkeit (stehe F i g. 8 und 8), falls die Rückwärtskupplung eingerückt ist und gekühlt werden soiL

Wenn genauer gesagt die Vorwärtskupplung F eingerückt ist, dann strömt die Hochdruckflüssigkeit durch die Ringnut 23 (siehe Fig. 1 und 14), den Kanal 113 (siehe Fig. 1, 7 und 8) und die Steueröffnung 117 zum unteren Ende (siehe F i g. 8) des Schiebers 111, um den Schiebe, in Axialrichtung zu verschieben, so daß die Steueröffnung 115, an welcher, wie vorbeschrieben, die Hochdruckflüssirkeit vorhanden ist, mit der Steueröffnung 120 (siehe Hi g. 7,8 und 9) verbunden wird, die über die Aussparung 123 mit dem Kanal 126 (siehe Fig. 2) verbunden ist und zu den Kupplungsplatten und Lagern der Vorwärtskupplung F führt.

Wenn die Rückwärtskupplung R eingerückt ist, dann wird ihr der Hauptschmiermittelstrom folgendermaßen zugeführt. Die Druckflüssigkeit gelangt über die Kanäle 53, 52 und 51 (siehe F i g. 7 und 9) durch die

ίο Steueröffnung 122 (siehe Fig.9 und 8) und dann durch die Radialbohrung 125 im Schieber III ^:n die zentrale Bohrung 112 des Schiebers 111. um diesen in Axialrichmng nach unten zu schieben (siehe F i g. 8). Die durch die Steueröffnung 115 strömende Druckflüssigkeit kann dann über die Ringnut 116 des Schiebers 111 fließen (siehe F i g. 8 und 4) sowie durch die Überbrük kungsleitung 124 (siehe Fig. I, la. 4 und 8) die Bohrung 127, die Ringnut 46 und die Axialbohrung 44 in der

\l/ 11 OC 1" L/ 1.* l^nilm _· I U"l υ 4

tvCiiC Ju, um utt- ι\ϋμμιιιιι^.ΐΛίπ(.ιυτ.ιι uci IMiV. i\ nm ιλ-kupplung R und die Lager zu kühlen, wie dies auch in der F i g. I 5 gezeigt ist.

Der Hauptstrom der Schmiermittelflüssigkeit zur eingerückten Kupplung ist sowohl bei der Stellung des Steuerventils, bei welcher eine große Druckanstiegsgeschwindigkeit auftritt, oder bei welcher eine kleine Aiilriebsdrehzahl übertragen wird oder in der Neutralstellung vorhanden, weil sich die Druckflüssigkeit bei allen Stellungen des Ventils TV in der zentralen Bohrung 43 des Richtungswählschiebers 55 befindet.

JO , .

Funktionsweise

Es sei angenommen, daß sich der Hebel 70 in der Raststellung befindet, die in der F i g. 5 gezeigt ist. Die von der Pumpe P kommende Druckflüssigkeit ist

J5 dauernd in der zentralen Bohrung 43 vorhanden. Will man entweder die Vorwärtskupplung F oder die Rückwärtskupplung R einrücken, dann wird der Schieber 55 mit Hilfe des Wählhebels 58 von Hand gedreht, so daß die Druckflüssigkeit durch die Steueröffnung 54 entweder in die Kupplungsschaltkammer der Vorwärtskupplung Foder der Rüclrvärtskupplung R gelangt. Wenn z. B. die Vorwärtskupplung F eingerückt werden soll, dann wird die Druckflüssigkeit über den Kanal 42 und die Kanalbohrung 22 in die Kupplungsschaltkammer 18 geleitet, um das Zusammendrücken der Kupplungsscheiben einzuleiten. Unabhängig davon, ob nun die Vorwärts- oder Rückwärtskupplung ausgewählt wird, wird ein bestimmter Betrag der Druckflüssigkeit durch das Kugelrückschlagventil BSV, durch das Rückschlagventil mit der Drosselbohrung OC, durch den Kanal 77 und durch den sich mit diesem Kanal deckenden Kanal 76 zum Hohlraum 78 geleitet, der sich unterhalb der Kolbenbüchse 62 befindet. In der Kupplungsschaltkammer 18 baut sich daher ein Druck auf, durch welchen das Einrücken der Kupplung beginnt, und während dies geschieht, gelangt die Druckflüssigkeit durch die Drosselbohrung 104 in den Hohlraum 78 und baut in dem Hohlraum 78 ebenfalls einen Druck auf. Der Druck im Hohlraum 78 erreicht annähernd den Wert des in der zentralen Bohrung 43 herrschenden Druckes, aber da die Oberfläche des Kolbenschaftes 61 kleiner ist als die Bodenfläche des Kolbens 60, drückt die Kolbenbüchse 62 den Kolben 60 über die Feder 64 nach oben und verschließt die Steueröffnungen 67. Das obere Ende der Kolbenbüchse 62 legt sich gegen die Schulter 63a an. Während zu diesem Zeitpunkt die volle Anpreßkraft der Kupplung wirkt, steigt der Druck in der zentralen

Bohrung 43 an und drückt den Kolben 60 entgegen der Kraft der Feder nach unten. Das Oberteil des Kolbenschaftes 61 bewegt sich nach unten und gibt die Steueröffnungen 67 frei, so daß die zentrale Bohrung 43 druckentlastet wird. Die Druckflüssigkeit gelangt dann durch den Kanal 69 zur Steueröffnung 115 des Schieberrückschlagventils SSV. Das Schieberrückschlagventil leitet seinerseits einen gewissen Teil der Druckflüssigkeit entweder zwischen die Kupplungsscheiben der Vorwärtskupplung oder der Rückwärtskupplung, d. h. über den Kanal 126 bzw. die Bohrung 127. so daß die Kupplungsscheiben und die Lager der entsprechenden Kupplung, die für ein Einrücken ausgewählt wurde, gekühlt werden. Aul diese Weise wird der ausgewählten Kupplung ein für die Hauptschmierung dienender Druckflüssigkeitsstrom zugeleitet, durch welchen die Kupplung gekühlt wird, sobald sie eingerückt ist.

tl ILULrTt

io Wie in der Fig. 17 gezeigt ist, beginnt der Druckaufbau in der Kupplung zum Zeitpunkt des Einrückbeginns am Punkt 139 und steigt ziemlich schnell zum Punkt 140, gerade bevor der Kolbenschaft 61 die zentrale Bohrung 43 über die Steueröffnung^ön 67öffnet. Während der Kolbenschaft 61 die zentrale Bohrung 43 öffnet, verläuft der Druckanstieg in den Kupplungen entlang der Linie 141, und es ist zu erkennen, daß der Druckanstieg der Kupplung über der Zeit allmählich und gleichmäßig erfolgt. Wenn der Punkt 143 erreicht ist. dann herrscht die volle Anpreßkraft der Kupplung, und die Kupplung arbeitet bei einem konstanten Kupplungsdruck entsprechend der Kurve 144.

Wie die Fig. 18 zeigt, wird der Drehhebel 70 um einen Winkel von annähernd 79 geschwenkt, wobei am Punkt 146 ein minimaler Druck herrscht, während jm Punkt 148 im Bereich der Raststellung ein maximaler Druck herrscht. Fs ist daher entweder mit Hilfe der

entspricht derjenigen Stellung des Steuerteils 74, bei jo welcher e'w.e große Druckanstiegsgeschwindigkeit erzielt wird.

Wenn es erwünscht ist. das Drehventil TV derart einzustellen, daß eine kleine Antriebsdrehzahl übertragen wird, dann wird der Hebel 70 aus der Raststellung herausbewegt und kann um einon gewissen Drehwinkel geschwenkt werden. Das bedeutet, daß, wenn der Hebel aus der Raslstellung heraiisbewegl wird, sich der Kanal 76 nicht mehr mit dem Kana! 77 deckt, sondern der Hohlraum 78 über die Aussparung 79 in den Sumpf S druckentlastet wird. Die Kolbenbüchse 62 liegt gegen den Nocken 66 des drehbaren Hebels an und infolgedessen kann die Kraft der Feder 64 über den Hebel 70 beeinflußt werden. Auf diese Weise kann die Anpreßkraft entweder der Vorwärts- oder der Rückwärtskupplung mittels des Drehhebels 70 verändert werden, indem dieser um einen Winkel von annähernd 79° geschwenkt wird.

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eine genaue Antriebsdrehzahl einstellbar.

Es ist ein mit einem einzigen Druck arbeitendes Regelventil zur Steuerung der Druckanstiegsgeschwindigkeit des sich entweder in der Vorwärtskupplung oder der Rückwärtskupplung aufbauenden Druckes geschaffen. Ferner wird es ermöglicht, daß mit Hilfe des gleichen Regelventils der Antriebsdruck und damit die Drehzahl gesteuert werden können. Es wird also ein einziger Steuerhebel 70 benutzt, der entweder zur Steuerung der Druckanstiegsgeschwindigkeit dient oder zur Einstellung bestimmter Drehzahlen.

Ferner wird der ausgewählten Kupplung automatisch ein Hauptschmiermittelstrom zugeführt. Die Abmessungen des Rückschlagventils mit der Drosselbohrung OC können verändert werden, um die Zeit einstellen zu können, in welcher sich der Druck in der Kupplung aufbaut, d. h. daß das Rückschlagventil mit einer Drosselbohrung unterschiedlicher Größe ausgestattet sein kann.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Getriebe für Wasserfahrzeuge, mit hydraulisch steuerbaren und wahlweise betätigbaren Vorwärts- und Rückwärtskupplungen, einer hydraulischen Steuereinrichtung für die Kupplungen, welche eine Ventileinrichtung zum Ansteuern der Vorwärtsbzw. Rückwärtskupplung und eine Drucksteuerventileinrichtung zum Regulieren des Druckanstiegs in dem der angesteuerten Kupplung zugeführten Druckmittel aufweist, wobei die Drucksteuerventileinrichtung einen druckgesteuerten und mit einem federbelasteten Regulierglied zusammenwirkenden Kolben besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (60) durch das Regulierglied (62) in eine einen hohen Druckmitteldruck in der Kupplung ('Fbzw. R) herbeiführende Richtung belastet ist, daß eine von Hand betätigbare Stelleinrichtung (TV) für die Drucksteuerventileinrichtung (RR) vorgesehen ist, die eirsn mit dem Regulierglied in Eingriff stehenden, zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweglichen Stellabschnitt (66) besitzt, mit dessen Hilfe in seiner ersten Stellung das Regulierglied in einer einen maximalen Druckmitteldruck in der Kupplung hervorrufenden Stellung haltbar und in seiner zweiten Stellung ein Verstellen des Reguliergliedes innerhalb eines niedrige Druckmitteldrücker hervorrufenden Stellbereiches gestattet ist, und daß eine Einrichtung (OC, 74,76) vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Regulierglied in der ersten Stellung der Sielleinrichtung mit in die Stelleinrichtung einströmendem Druckmittel beaufschlagbar ist. wohingegen der Drutkmittei«.ufluß in die Stelleinrichtung gesperrt, ist, ver.n sich dieselbe in ihrer zweiten Stellung befindet.

2. Getriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulierglied als verschieblicher Becher (62) ausgebildet ist, wobei eine Kompressionsfeder (64) vorgesehen ist, die sich mil ihrem einen Ende am Becherboden und mit ihrem anderen Ende an der Unterseite des Kolbens (60) abstützt.

3. Getriebe nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellabschnitt der Sielleinrichtung (TV) a\s Exzenterabschnitt (66) ausgebildet ist, an welchen der Becher (62) mit seinem Boden in Anlage bringbar ist, wobei die wirksame Länge der Feder (64) in Abhängigkeit von der senkrechten Bewegung des Exzenterabschnittes veränderbar ist.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterabschnitt (66) der Stelleinrichtung (TV) in einem Raum (78) aufgenommen isi. der in der ersten Stellung der Stelleinrichtung mit einer Druckmittelleitung (76) verbunden und in der zweiten Stellung der Stelleinrichtung von der Druckmittelleitung abgesperrt und vom Druckmittel entleert ist.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterabschnitt (66) mit Hilfe eines Handhebels (70) verschwenkbar und mit Hilfe einer Rasteinrichtung (72, 73) in einer seiner Stellungen f'*ierbar ist.

6. Gelriebe nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Handhebels (70) die wirksame Länge der Feder (64) in der zweiten Stellung der Stelleinrichtung (TV) kontinuierlich über einen Bereich verstellbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für Wasserfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Schiffsantriebe der in Rede stehenden Art sind dafür bestimmt, die Motordrehzahl nach Möglichkeit konstant zu halten und die Schraubendrehzahl, sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt, in Abhängigkeit vom Kupplungsgrad zu steuern.
Im Kriechbereich, der beispielsweise beim Fischen

in mit dem Schleppnetz oder auch bei Hafenmanövern benutzt wird, ist eine besonders feinfühlige Steuerung des Kupplungsgrades erforderlich, um der jeweils in Betrieb befindlichen Kupplung gerade die richtige Menge an Druckmittel zuzuführen, die die Situation

H ?rfordert

Aus der US-PS 30 42 165 ist ein Getriebe mit hydraulischen Steuereinrichtungen bekannt, die einen niedrigen Druckmitteldruck in der Anfangsphase der Kupplungsbetätigung (Einrücken) mit einem nachfol-

>o genden Druckanstieg über einen vorbestimmten Zeitraum gewährleistet, wobei die erwähnte Drucksteuerung sowohl für die Vorwärts- als auch für die Rückwärtskupplung wirksam ist. Dieses Getriebe ist jedoch insofern nachteilig, als sein hydraulisches

2Ί Steuersystem keine Handeinstellung niedriger Druckmitteldrücke, und somit keine Feinsteuerung von Hand, in einem Kriechbere<ch ermöglicht.

Aus der US-PS 27 75 328 ist ein Schiffsgetriebe mit einer hydraulischen Steuerung bekannt, welche der

in Kupplung ausreichend Druckmittel zuführt, um einen vollständigen Kupplungseingriff zu erzielen. Die bekannte Kupplung besitzt jedoch auch Einrichtungen, um aus der eingerückten Vorwärtskupplung Druckmittel abzuziehen, um so den Kupplungsgrad und damit den

π Kupplungsschlupf zu steuern. Dabei ist bei diesem Getriebe ein Kriechventil vorgesehen, welches den Kupplungsschlupf dadurch steuert, daß Steuerschlitze mehr oder weniger freigegeben werden.

Der Erfindung liegt die Auff.be zugrunde, ein

4(i Getriebe der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß von Hand eine Feineinstellung im Kriechbereich ermöglicht ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

4i Mit dem erfindungsgemäßen Getriebe kann sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt der Druckanstieg und damit das Einrücken der Kupplung gesteuert werden, wobei außerdem mit Hilfe der Verstellbarkeit von Hand im Kriechbereich alle

>{> gewünschten Drehzahlen für die Schiffsantriebswelle durch Einstellen des gewünschten Kupplungsschlupfes erzielbar sind.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unter.insprüchen 2 bis 6.

-,ι Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Stirnseitenansicht eines Getriebes gemäß der Erfindung von hinten, wobei /ur Verdeutlichung der

mi Zeichnung Teile weggebrochen, im Schnitt dargestellt oder weggelassen sind:

Fig. la eine Schnittansicht entlang der Linie Ia-Ia nach Fig. I;
Fig. 2 eine Schnittansicht des in der Fig. 1

μ dargestellten Getriebes entlang der Linie 2-2 nach F i g. I;

Fig. 3 eine Seitenansicht des in den Fig. I und 2 dargestellten Getriebes, jedoch von der gegenüberlie-