DE641148C - Antrieb fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Es ist bereits bekannt, bei Kraftfahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor als Fahrzeugmotor das Geschwindigkeitswechsel- und Umkehrgetriebe als Umlaufgetriebe, und zwar in der Weise auszubilden, daß sowohl die Vorwärtsgänge als auch der oder die Rückwärtsgänge lediglich durch Festbremsen von Teilen dieses Getriebes bzw. durch Blokkieren des Getriebes in sich erhalten werden.

Solche. Umlaufgetriebe sind zwar den in den meisten Kraftfahrzeugen zu findenden Geschwindigkeitswechsel- und Umkehrgetrieben mit verschiebbaren Zahnrädern durch ihren höheren Wirkungsgrad, ihre einfache Bedienung und ihre Geräuschlosigkeit überlegen, die Versuche, sie Kraftfahrzeugen anzupassen, haben jedoch aus folgenden Gründen bisher kein zufriedenstellendes Ergebnis gehabt:

1. Es muß stets möglich sein, das Kraftfahrzeug unter allen möglichen verschiedenen Bedingungen tunlichst stoßfrei anzulassen;

2. Die Bremsen müssen erforderlichenfalls gleiten können, besonders bei Kraftfahrzeugomnibussen, weil bei deren Betriebe der Fahrer die Geschwindigkeit oft zeitweise herabzusetzen wünscht, ohne das Fahrzeug stillzusetzen oder den Gang zu wechseln.

Diese Erfordernisse führen bei dem Entwurf und der Ausführung zu mannigfachen Schwierigkeiten, weil im Hinblick auf das erste Erfordernis die Bremsen befähigt sein müssen, einerseits ein stärkeres Drehmoment zu übertragen, als der Antriebsmotor erzeugt, andererseits ohne Stöße ein Drehmoment zu übertragen, das nur einen Bruchteil des größten, von dem Antriebsmotor erzeugten Drehmomentes beträgt. Ferner muß die Möglichkeit bestehen, mit dem Fahrzeug auf der steilsten Steigung anzufahren, die es überhaupt bewältigen kann, und mit ihm ohne Stöße auch auf waagerechter oder abschüssiger Strecke anzufahren. Fährt man auf einer steigenden Strecke an, so tritt ein Gleiten der Bremsen ein, und man erhält in- _ folgedessen ein viel sanfteres Anfahren als beim Anfahren auf waagerechter oder abschüssiger Strecke* In diesen Fällen ist der Widerstand, so klein, daß die Bremsen mehr oder weniger wie Klauenkupplungen wirken, So daß eine sehr sorgfältige Betätigung des Drosselventils notwendig ist, um die "Stöße abzuschwächen.

Im Hinblick auf das zweite Erfordernis verursacht der ^Umstand, daß die Bremsen beim normalen Betriebe gleiten, offenbar eine überaus starke Abnutzung der Bremsflächen. Hierzu kommt noch deren übermäßige Erhitzung infolge der Tatsachen, daß die Bremsorgane im aligemeinen nur kleinen Durchmesser haben und infolgedessen sehr hohe

Oberflächen drucke erforderlich sind, und daß sie eingekapselt sind, so daß die erzeugte Wärme sich nicht genügend zerstreuen kann. Diese Erfordernisse werden gemäß der Er^ findung vollständig erfüllt. Sie ermöglicjii es, die Bremsen auf eine hohe Bremswirkung einzustellen, die sogar ein Vielfaches des erforderlichen Höchstwertes sein kann, während trotzdem einerseits das Fahrzeug unter ίο allen Bedingungen stoßfrei angelassen werden kann und andererseits kein Gleiten der Bremsorgane eintritt, so daß keine unzulässige Abnutzung oder Erhitzung auftritt.

Diese Vorteile werden gemäß der Ert5 findung dadurch verwirklicht, daß der Fahrzeugmotor mit dem Umlaufgetriebe durch eine an sich bekannte zweiteilige Flüssigkeitskupplung gekuppelt ist, deren wirksame Teile lediglich aus zwei einander zugekehrao ten und eine Flüssigkeit enthaltenden Zellenrädern bestehen, von denen das eine zugleich als Gehäuse der Kupplung ausgebildete, auf die Welle des Fahrzeugmotors und das andere auf eine mit der Hauptwelle des Umlaufgetriebes z. B. durch zwei Kreuzgelenke und eine Z wischen welle verbundene Welle un verdrehbar aufgesetzt ist.

Die Bremsbänder nebst den sie anziehenden Mechanismen werden hierbei so ausgeführt bzw. eingestellt, daß sie bei ihrer Betätigung den theoretisch erforderlichen Höchstwert der Bremskraft erzeugen. Trotzdem ergibt aber der neue Antrieb, wie vielfache und umfangreiche Fahrversuche mit in dieser Weise ausgeführten Kraftfahrzeugen ergeben haben, infolge der Einschaltung der Flüssigkeitskupplung zwischen Fahrzeugmotor und Umlaufgetriebe ein sanftes Schalten sowohl bei Steigungen als auch auf ebener Fahrbahn, wodurch also die Bremsen geschont werden und ihr gutes, zuverlässiges Arbeiten auf lange Zeit, gewährleistet wird, während die schädlichen Folgen des achtlosen Gangwechsels oder Anfahrens gemildert werden. Es ist allerdings bekannt, die Übertragung von Stoßen und plötzlich auftretenden übermäßigen Beanspruchungen zwischen zusammengeschalteten Maschinenteilen durch Einschalten einer Flüssigkeitskupplung zwischen ihnen zu verhüten. Die Kombination der an sich bekannten Flüssigkeitskupplung mit einem Umlaufgetriebe der eingangs angegebenen, ebenfalls an sich bekannten Art ergibt jedoch gerade bei dem Antrieb für Kraftfahrzeuge insofern eine neue und fortschrittliche Wirkung, als es möglich ist, die Bremsorgane so einzustellen, daß sie anfangs jeden gewünschten Überschuß an Drehmoment übertragen können. Es ergibt sich auf diese Weise ein weiter Bereich, innerhalb dessen die Fähigkeit zum Übertragen des Drehmomentes verringert werden kann, welche Verringerung infolge der Abnutzung des ^Mechanismus, Veränderungen der Reibzahlen 'M.zi der Verwendung verschiedener Schmier- ^mittel, Temperaturänderungen u. dgl. bekanntlich oft eintritt. Bei den bisher bekannten Umlaufgetrieben konnte man, um die Schwierigkeiten des guten, d. h. stoßfreien Anfahrens bei kleinem Drehmoment auf ein Mindestmaß herabzusetzen, das Höchstmaß der Drehmomentübertragungsfähigkeit der Bremsorgane sehr genau einstellen, so daß nur ein geringer Überschuß über diese Fähigkeit hinaus zulässig war. Diese Einstellung erfordert aber große Erfahrung sowie Geschicklichkeit und mußte oft wiederholt werden, wenn nicht eine unangemessene Bremswirkung eintreten sollte.

Es ist schließlich auch schon vorgeschlagen worden, bei Kraftfahrzeugen zwischen dem Fahrzeugmotor und das\die;eine Fahrzeugachse antreibende Ausgleichsgetriebe ein eigenartiges hydraulisch-mechanisches Getriebe einzuschalten, seinen hydraulischen Teil zwecks Umformung des von dem Fahrzeugmotor erzeugten Drehmomentes als zweistufige Turbine auszugestalten, die durch eine auf der Motorwelle sitzende Pumpe, ferner durch einen drehbaren, jedoch festbremsbaren Leitkranz und schließlich durch zwei miteinander starr verbundene sowie auf der anzutreibenden Welle sitzende Turbinen gebildet wird und in sich blockiert werden kann und den mechanischen Teil als Geschwindigkeitswechsel- und Umkehrumlaufgetriebe auszuführen, bei dem mehrere Gänge durch Festbremsen von Getriebeteilen bzw. durch Blockieren des Getriebes in sich erhalten werden können. Bei diesem Antrieb werden jedoch von den jeweils erzielbaren Gängen einer oder mehrere durch das Zusammenwirken von Umformer und Umlaufgetriebe, ferner einer oder mehrere unter Blockierung des Umformers lediglich durch das Umlaufgetriebe und schließlich der schnellste, der sog. direkte Gang durch Blockierung sowohl des Umformers als auch des Umlaufgetriebes erhalten. Der Umformer ist somit nur bei einem oder nur bei gewissen Gängen eingeschaltet und in Wirkung. Im Gegensatz hierzu ist bei dem Antrieb gemäß der Erfindung der hydraulische Teil an den Schaltvorgängen überhaupt nicht beteiligt, was insofern einen bedeutsamen Vorteil ergibt, als hydraulische Umformer mit dem günstigsten Wirkungsgrad bekanntlich nur über einen verhältnismäßig begrenzten Bereich arbeiten und gerade beim Antrieb von Kraftfahrzeugen der Bereich für Wechsel des Drehmoments und der Geschwindigkeit so groß wie möglich sein muß.

Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines mit dem neuen Antrieb ausgerüsteten Kraftfahrzeuges in Fig. ι schaubildlich dargestellt. Fig. 2 zeigt den Antrieb teils in Seitenansicht, teils im senkrechten Längsschnitt. Fig. 3 ist ein senkrechter Querschnitt durch die Flüssigkeitskupplung nach Linie III-III in Fig. 2 von rechts gesehen.

Die wirksamen Teile der Flüssigkeitskupplung bestehen lediglich aus zwei einander zugekehrten und eine Flüssigkeit enthaltenden Zellenrädern 5, 7 mit radialen Schaufeln bzw. Rippen und einem freien Ringraum 10 zwisehen diesen. Das Gehäuse B der Flüssigkeitskupplung dient zugleich als Schwungrad und besteht aus zwei miteinander verschraubten Hälften 1, 4, von denen 1 an einem Flansch 2 der WdIe 3 des Fah'rzeugmotors E befestigt ist, während die Hälfte 4 mit ihren Schaufeln 5 das treibende Zellenrad im eigentlichen Sinne bildet. Das getriebene, die Schaufeln 9 enthaltende Zellenrad 7 ist an einer Nabe 6 der anzutreibenden Welle 8 befestigt. Beim Betriebe läuft die Flüssigkeit in Richtung der Pfeile in Fig. 2 um. Die Ausführung der Schaufeln in den beiden Zellenrädern ähnelt sich, jedoch ist es vor-zuziehen, ihre Anzahl verschieden groß zu machen.

Die Welle 8 ist in dem Gehäuse 1, 4 drehbar gelagert, durch die Gehäusehälfte 4 dicht hindurchgeführt und über ein Kreuzgelenk D, eine Zwischenwelle C und ein zweites Kreuzgelenk Σ/ mit der Antriebswelle 11 eines Geschwindigkeitswechsel- und Umkehrgetriebes verbunden, das in dem Gehäuse^ untergebracht und als Umlaufgetriebe ausgebildet ist. Auf der Welle 11 innerhalb des Gehäuses A sitzt die-eine Hälfte 12 einer Reibungskupplung, die zum Blockieren dieses Getriebes in sich dient. Letzteres versetzt das nicht gezeichnete, die eine Fahrzeugachse antreibende Ausgleichsgetriebe mittels der Welle 13 in Umdrehung.

Infolge der Einschaltung der Flüssigkeitskupplung zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Umlaufgetriebe kann man das Fahrzeug mit jedem beliebigen Gang und ohne Verstellung des Gasventils anlassen und ebenso auch den Gang, wiederum ohne Verstellung des Gasventils, plötzlich wechseln, ohne daß Stöße auftreten, weil die Flüssigkeit innerhalb -des. Kupplungsgehäuses immer einen weitgehenden Schlupf zwischen der treiben-•den>.unä der getriebenen Hälfte der Flüssigkeitskupplung ermöglicht.

Für die Erfindung ist es ohne Bedeutung, wie die jeweils in Betracht kommende Bremstrommel des Umlaufgetriebes durch Anziehen 60' des zugehörigen Bremsbandes festgebremst wird. Um die Bedienung jedoch so weit zu vereinfachen, wie es heute überhaupt möglich ist, empfiehlt es sich, das Umlaufgetriebe mit einem Vorwähler F und einem neben dem Gaspedal H angeordneten, zusätzlichen Pedal G zu verbinden, von denen der erstere zum Vorbereiten und das letztere zum Durchführen der Einstellung des jeweils gewünschten Ganges dient. Da diese Einrichtung an sich bekannt ist, erscheint indessen ihre Beschreibung und zeichnerische Darstellung unnötig.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Antrieb· für Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor als Fahrzeugmotor und einem als Umlaufgetriebe ausgebildeten Geschwindigkeitswechsel- und Umkehrgetriebe, bei dem sowohl die Vorwärtsgänge als auch der oder die Rückwärtsgänge· lediglich durch Festbremsen von Teilen dieses Getriebes bzw. durch Blockieren des Getriebes in sich erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugmotor (E) mit _ dem Umlaufgetriebe (A) durch eine an sich bekannte zweiteilige Flüssigkeitskupplung (B) gekuppelt ist, deren wirksame Teile lediglich aus zwei einander zugekehrten und eine Flüssigkeit enthaltenden Zellenrädern (5, 7) bestehen, von denen das eine (5), zugleich als Gehäuse (1, 4) der Kupplung ausgebildete, auf die Welle (3) des Fahrzeugmotors (E) und das andere (7) auf eine mit der Antriebswelle (11) des Umlaufgetriebes (A) z. B. durch zwei Kreuzgelenke (D, D') und eine Zwischenwelle (C) verbundene Welle (8) unverdrehbar aufgesetzt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen