DE633861C - Fluessigkeitswechselgetriebe nach Art der Turbogetriebe - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
10. AUGUST 1936

• REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47 h GRUPPE

. Hermann Föttinger in Berlin-Charlottenburg Flüssigkeitswechselgetriebe nach Art der Turbogetriebe

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. April 1931 ab

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitswechselgetriebe, das nach Art der Turbogetriebe aus einem treibenden und einem getriebenen Schaufelkranz besteht, zwischen denen ein feststehender Leitschaufelkranz angeordnet ist. Der Leitschaufelkranz ist dabei ausschaltbar, so daß das Getriebe wahlweise als Kupplung oder als Wandler betrieben werden kann.

Die Ausschaltung des Leitschaufelkranzes läßt sich in verschiedener Weise ermöglichen. So können die Leitschaufeln in bekannter Weise drehbar angeordnet sein und durch Einstellung in eine vollkommen neutrale, d.h. den Drall der Strömung nicht verändernde Lage eingestellt werden. Ferner läßt sich die Ausschaltung des Leitschaufelkranzes ebenfalls in bekannter Weise dadurch herbeiführen, daß man die Verbindung des

ao Kranzes mit dem feststehenden Gehäuseteil löst und ihn so im Kreislauf frei umherlaufen läßt. Beide Wege führen zwar zum Verschwinden des zugehörigen Reaktionsmomentes, schaffen aber gegenüber dem idealen leitradlosen Kupplungskreislauf zusätzliche, an sich entbehrliche Strömungswiderstände durch das Verbleiben der Leitschaufeln im Kreislauf.

Die Erfindung befaßt sich mit einem dritten, und zwar günstigsten Weg, nämlich der vollständigen Entfernung des dralländernden Leitschaufelkranzes bei Kupplungsbetrieb.

Der Leitschaufelkranz ist axial verschiebbar angeordnet, und zwar derart, daß er vollständig aus dem Kreislauf entfernt .werden kann.

Die axiale Verschiebung von Leitapparaten ist an sich bekannt. Bei den bekannten Ausführungen handelt es sich jedoch stets um einen Austausch der Leitapparate, z. B. um den Ersatz eines Vorwärtsleitapparates durch einen Rückwärtsleitapparat. Dagegen ist die Aufgabenstellung der Erfindung, die dralländernden Leitapparate durch eine axiale Verschiebung in ihrer Wirkung überhaupt zum vollständigen Verschwinden zu bringen, bisher weder bekannt, noch in ihrer Bedeutung für die Verbesserung und Vereinfachung der Wechselgetriebe für Kraftwagen, Triebwagen, Diesel-Lokomotiven, Hebezeuge, Werkzeug- und Hüttenmaschinen u. dgl. gewürdigt, geschweige verwirklicht worden. Das neue Getriebe eignet sich nunmehr auch für Kraftwagen, Triebwagen, Diesel-Lokomotiven, Hebezeuge, Werkzeug- und Hütterimaschinen.

Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Abb. 1 ist ein Längsschnitt durch das neue Getriebe mit einstufigem Primär- und Sekundärteil. Die Darstellung ist in der Hauptsache schematisch, doch sind auch einige Nebenteile für die Steuerung, Kühlung, Nachfüllung und Entleerung angedeutet. Abb. 2 und 3

zeigen entsprechende Getriebe mit zwei- bzw. dreistufigem Sekundärteil in schematischer Darstellung, ohne Nebenteile.

In Abb. ι bedeutet ι die Primärwelle mit dem Primär- oder Pumpenrad 2 und deift· durch den Rotationskörper 18 angeschioss'e- ■; nen Einlaufraum 7. 3 ist die Sekundärweite mit der Radscheibe 4 und dem Sekundärrad S, das rechts den Ausbau S und den Abschlußboden 6 trägt.

Der Ausbau 8 des zugleich als Gehäuse dienenden Sekundärteils 4-5-6 dient zur Aufnahme des festen Leitapparates 9, der samt seinem Radboden 10 und seiner zylindrischen Naben auf dem feststehenden Hohlkörper 12 in axialer Richtung hin und her geschoben werden kann. In der linken Endstellung (stark atisgezogen) bildet das Leitrad 9 einen Teil des aktiven Kreislaufs zwischen dem Primärrad 2, dem Sekundärrad 5 und zurück durch 9 und 7, im Sinne der gekrümmten Strömungspfeile. Dies entspricht dem Betrieb als einstufiges Übersetzungsgetriebe bei geringer und mäßiger Fahrgeschwindigkeit. Bei höheren Geschwindigkeiten . dagegen wird der feste Leitapparat 9-10-11 nach rechts in die gestrichelte Endstellung 20 geschoben und dadurch vollständig aus dem aktiven Kreislauf der Flüssigkeit entfernt. Dieser wird dadurch in einen leitradlosen Kupplungskreislauf umgewandelt, bestehend aus dem Primärrad 2, dem Sekundärrad S und dem Einlaufraum 7. An der Stelle von 7 können in gewissen Fällen, zur Erzielung hydraulischer Wirkungen, z. B. zur Einschränkung von Stoßverlusten, die bei 7 punktiert angedeuteten kurzen Laufschaufeln angeordnet und entweder mit dem Primärteil oder mit dem Sekundärtei.1 verbunden werden. In anderen Fällen können dieselben fehlen.

Das Leitrad 9 erfährt ein Reaktionsmoment, ungefähr gleich dem Unterschied des Primär- und des Sekundärmoments. Dieses kann durch die bekannten im Patent 23^9¹S des gleichen Erfinders angegebenen. Mittel aufgenommen werden, die eine leichte Axialverschiebung trotz größter Reaktionskräfte ermöglichen. In Abb. 1 sind hierfür axiale Führungsbolzen 21 angedeutet, die mit den festen Hohlkörpern 12-13-14 und damit mit dem Fundament verbunden sind. Das Leitrad 9 kann in bekannter Weise durch eine Handsteuerung axial verschoben werden oder besser nach dem genannten Patent 238915 durch den hydraulischen Förderdruck des Primärrades 2, indem der ganze Leitradteil 9-10-11 als Kolben im « Ausbau 8 des Sekundärteils hin und her gesteuert wird. Beispielsweise kann der Raum 8 durch den Verbindungskanal 25-26 und den Steuerhahn 27 an den höchsten Förderdruck des Pumpenrades (bei 25) angeschlossen werden, worauf das Leitrad 9 nach links ■^geschoben wird. Oder der Raum 8 wird jikxch Öffnen des Ventils 22 mit den Hohl-'•'raumen 13-12-38 Verbunden und dadurch an die Stelle kleinsten Druckes am Pumpenrade angeschlossen. Dadurch "wird der Inhalt des Raumes 8 auf dem Wege 22-13-12-38 entleert und der Leitradteil 9-10-11 durch den Druck im Kreislauf nach rechts in die inaktive Lage geschoben.

Der Steuerhahn 27 läßt in seiner Offenstellung die Druckflüssigkeit in Richtung des Pfeiles 28 in den Raum 8 einströmen. Zur Steuerung dieses umlaufenden Schaltgliedes kann irgendeine bekannte Vorrichtung, z.B. nach Patent 506 594 des gleichen Patentinhabers oder die aus dem Hebel 29, dem Gleitring 30 (mit dem Sekundärteil umlaufend) und dem -Mitnehmer 31 dienende Vorrichtung, benutzt werden.

Beispielsweise kann der Gleitring 30 durch eine mitumlaufende, am Boden 6 befestigte (nicht dargestellte) Feder in die der Offenstellung des Hahnes 27 entsprechende Endlage gezogen werden. Umgekehrt kann der Ring 30 durch Bremsklötze 32 in der Umfangsrichtung gebremst und dadurch in eine andere, der Schlußstellung des Steuerhahnes 27 entsprechende Endlage in der Umfangsrichtung verdreht werden.

Das genannte, zur Entleerung des Raumes 8 dienende Ventil 22 kann dabei vorteilhaft durch den Hebel 23-24 mit dem Bremshebel 24-33 ^so verbunden oder verblockt sein, daß der Schlußstellung des Hahnes 27 die Offenstellung des Ventils 22 und umgekehrt entspricht. Diese Hebel können um den gemeinsamen festen Zapfen 24 mittels des Steuerhebels 37 im Sinne der Bogenpfeile hin und her bewegt werden.

Die Steuerung der genannten Abschlußglieder kann aber auch den umgekehrten Endlagen angepaßt sein (etwa durch andere Hebelanordnung) oder in beliebig anderer Weise durch äquivalente Bewegungsvorrichtungen bewirkt werden.

Derselbe Erfindungsgedanke kann sinngemaß auch bei mehrstufigem Sekundärteil und auch bei mehrstufigem Primärteil vorteilhaft angewendet werden. Abb. 2 stellt z. B. einen Kupplungskreislauf mit einstufigem Primärrad 2 und zweistufigem Sekundärteil dar, bestehend aus den Sekundärrädern 5^a und 5^&, an welche sich rechts wieder der zylindrische Ausbau 8 schließt, der den axial verschiebbaren, sonst aber feststehenden Leitring 9 mit dem Radboden 10 aufnimmt.

Die inaktive Lage des Leitrades 9-10 ist hier stark ausgezogen, entsprechend dem

Kupplungsbetrieb. Die aktive Lage 20 ist gestrichelt gezeichnet, entsprechend dem Übersetzungs- und Momentsteigerungsbetrieb.

Alle übrigen Teile des Getriebes entsprechen sinngemäß dem Beispiel der Abb, 1. Unterschiedlich dargestellt ist lediglich die Lage der Primärwelle 1 und die der Sekundärwelle 3, welche hier unmittelbar an das zweite Sekundärrad ζ¹' anschließt, aber auch ebensogut, wie bei Abb. 1, an den linken Boden des Sekundärteils 41 angeschlossen sein könnte.

Abb. 3 zeigt endlich die Anwendung der Erfindung bei einem Kupplungskreislauf, der aus dem einstufigen, hier bis über den Sekundärteil hinübergreifenden Primärrad 2-2 und aus den drei Sekundärrädern 5°-5⁶-5^e besteht, an die sich wieder die zylindrische Seitenkammer 8 für die Aufnahme der beiden festen Leiträder g^a-Cj^b anschließt. Die letzteren können, wie bei den früheren Beispielen, entweder in die stark ausgezogene inaktive Lage des Kupplungsbetriebes nach rechts oder in die punktierte aktive Lage 20 des Übersetzungsbetriebes nach links geschoben werden. Die zwei Leiträder sind durch den Boden 10, die drei Sekundärräder durch den Boden 40 miteinander verbunden. Das außen · herübergreifende Pumpenrad 2 eignet sich besonders für starke Leistungsaufnahme bei beschränktem Durchmesser.

In genau entsprechender Weise können die Leitapparate auch b.ei mehrstufigem Pumpenteil aus dem Kreislauf entfernt werden. Auch können zu beiden Seiten, links und rechts des Kreislaufes, verschiebbare Leitapparate angeordnet sein, falls die Stufenzahl oder sonstige hydraulische Rücksichten dies erwünscht erscheinen lassen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Flüssigkeits wechselgetriebe nach Art der Turbogetriebe mit treibendem und getriebenem Schaufelkranz und einem zwischen diesen angeordneten, feststehenden Leitschaufelkranz, der beim Arbeiten des Getriebes als Kupplung gleichen Drehsinns wirkungslos gemacht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitschaufelkranz axial verschiebbar angeordnet ist, derart, daß er vollständig aus dem Kreislauf entfernt werden kann.
2. 2. Flüssigkeitswechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die stillstehenden Leitkränze in einen seitlichen Ausbau des Getriebes zurückgezogen werden.
3. 3. Flüssigkeitswechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das treibende oder das getriebene Schaufelrad mit einem Einlauf- bzw. Auslaufraum versehen ist, in welchem besondere Nebenlaufschaufeln (7) angeordnet sind.
4. 4. Flüssigkeitswechselgetriebe nach Anspruch ι und 2, bei dem die Verstellung der Leitapparate durch den Flüssigkeitsdruck erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der das Einlaßventil (27) zum Druckraum (8) steuernde, umlaufende Steuerhebel (29) durch einen von außen her feststellbaren Anschlag (31) in die gewünschte Endlage bewegt und durch eine Rückzugvorrichtung (ζ. B. Feder\ in die Anfangslage zurückgestellt wird.
5. 5. Flüssigkeitswechselgetriebe nach An-Spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (31) an einem Gleitring (30) sitzt, der durch eine Bremsvorrichtung (3²) gegenüber dem umlaufenden Teil

   (z. B. 6) um einen bestimmten Winkel zurückgehalten werden kann.
6. 6. Flüssigkeitswechselgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlaßventil (22) aus der Druckkammer (8) zwangsläufig mit dem: Einlaßventil (27) steuerbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen