DE693837C - Foettinger-Getriebe fuer Strassen- und Gelaendefahrzeuge - Google Patents

Description

DieErfindungbezieht sich auf einFöttinger-Getriebe für Straßen- und Geländefahrzeuge, dessen. Turbinenrad über ein Zahnradgetriebe mit der getriebenen Welle gekuppelt ist. Das zwischen Turbinenrad und getriebenen Welle vorgesehene Zahnradgetriebe dient dazu, den Abtrieb des Turbinenrades umzusteuern, um so das Fahrzeug entweder in Vorwärts- oder in Rügkwärtsrichtung anzutreiben.

Es liegt die Aufgabe vor, dieses Zahnradumsteuergetriebe in der gleichen Weise wie bei den mechanischen Wechselgetrieben- bei laufendem Motor umzuschalten. Bei den mechanischen Wechselgetrieben· macht diese Umschaltung keine Schwierigkeiten, da bei den Getrieben dieser Art stets eine mechanische Kupplung vorgesehen ist, mittels derer der Motor beim Schalten des. Getriebes von der getriebenen Welle getrennt, wird. Bei Föttinger-Getrieben kann man auf diese mechanische Schaltkupplung verzichten, da das Abtriebsmoment bei der kleinen Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors so gering ist, daß der Rollwiderstand des Fahrzeuges nicht überwunden wird. Es würde ein Aufgeben eines wesentlichen Vorteils des Föttinger-Getriebes bedeuten, wenn man nun aus anderen Gründen, nämlich zwecks Umsteuerung des Zahnradgetriebes, die mechanische Kupplung wieder einführen würde. 3"

Die Schwierigkeiten, die sich bei Föttinger-Getrieben aus dem Fehlen der mechanischen Schaltkupplung ergeben, haben ihre Ursache im wesentlichen in den beiden folgenden Punkten:

i. Wenn auch bei der Leerlauf drehzahl des Antriebsmotors das Abtriebsmoment so gering ist, daß der Rollwiderstand des Fahrzeuges nicht überwunden wird, so ist infolge der im Getriebekreislauf herrschenden Strö-

mung das auf die Turbinenschaufeln aus geübte Moment doch noch so groß, daß da; Ein- und Ausrücken der mit dem Turbinenrad gekuppelten Zahnräder schwierig ist. 2. Das während des Umsteuervorganges von der stillstehenden getriebenen Welle losgekuppelte Turbinenrad beginnt unter dem Einfluß der im Getriebekreislauf vorhandenen Strömung umzulaufen, wodurch ihre Verbindung mit den stillstehenden Zahnrädern der getriebenen Welle sehr erschwert, wenn nicht gar unmöglich wird.

Um dieser Schwierigkeiten Herr zu werden, hat man bisher geglaubt, besondere Synchronisierungseinrichtungen vorsehen zu müssen. Diese Synchronisierungseinrichtungen mögen technisch an sich befriedigend arbeiten, sie verteuern indessen die Gestehungskosten der gesamten Kraftübertragung in einem solchen Maße, daß die Wettbewerbsfähigkeit der hydraulischen^ Kraftübertragung mit der rein mechanischen Übertragung vermindert wird.

Die Erfindung zeigt einen Weg, bei welchem ohne Synchronisierungseinrichtungen und ohne Wiedereinführung der mechanischen Schaltkupplung mit einfachsten Mitteln die geschilderten Schwierigkeiten der Zahnradumsteuerung beherrscht werden. Dieser Weg besteht darin, daß bei der Umsteuerung des das Turbinenrad mit der getriebenen Welle kuppelnden Zahnradgetriebes die Zahne der zu schaltenden Zahnräder mittels des Umsteuerhebels zwangsläufig ein- und ausgerückt werden, während die Schaltlücke, d. h. die Lücke zwischen dem Ein- und Ausrücken unabhängig von der Bewegung des Umsteuerhebels unter der Wirkung einer Federkraft ruckartig übersprungen wird.

Die hierbei vorgesehene Zwangsläufigkeit des Ein- und Ausrückens beseitigt die unter ι angeführten Schwierigkeiten, daß infolge des Fehlens einer mechanischen Schaltkupplung auch bei der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors ein Abtriebsmoment auf das Turbinenrad und damit auf die mit dieser verbundenen Zahnräder ausgeübt wird. Das zwangsläufige Ein- und Ausrücken gewährleistet die unbedingte Ent- bzw. Einkupplung. Das ruckartige Überspringen der Schaltlücke vermeidet die unter 2 angeführten Schwierigkeiten. Die Verbindung des Turbinenrades mit der getriebenen Welle wird nur für den Bruchteil einer Sekunde unterbrochen, so daß das Turbinenrad auch praktisch, gar keine Gelegenheit hat, sich unter der Wirkung der Kreislaufströmung zu beschleunigen. Das Überspringen der Schaltlücke ist unabhängig von der Bewegung des Umsteuerhebels, womit die Gewähr dafür gegeben ist, daß in diesen Teil des Schaltvorganges nicht hindernd von außen eingegriffen wird.

Die ruckartige Umschaltung unter Feder- 6g wirkung ist bei Getrieben mit mehreren Vorwärtsgängen bekannt. Hierbei besteht die Voraussetzung, daß das Moment zwischen den in Eingriff stehenden' Verzahnungen infolge Gaswegnahme durch Null hindurchgeht, damit die Feder in der Lage ist, die Verzahnungen außer Eingriff zu bringen. Bei Vorwärtsgängen ist- die Herabsetzung des Momentes auf Null möglich, nicht dagegen bei einem Umsteuergetriebe, auf das sich die Erfindung bezieht. Bei Umsteuergetrieben ist vielmehr bei laufendem Motor und stillstehendem Fahrzeug stets ein Moment zwischen den in Eingriff stehenden Verzahnungen vorhanden, so daß auch beim Einkuppeln der rückwärtigen Verzahnungen immer ein Moment überwunden werden muß. Die für Vorwärtsgänge bekannte Federschaltung ist infolgedessen für die Umsteueiiing von Getrieben nicht ohne weiteres brauchbar.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In der Abb. 1 ist der Längsschnitt eines Föttinger-Getriebes mit nachgeschaltetem mechanischem Umkehrgetriebe wiedergegeben, das im wesentlichen aus drei Teilen besteht, und zwar dem Wandler i, der mechanischen Kupplung 2 zum Herstellen einer unmittelbaren Verbindung zwischen der treibenden Welle 7 und dem Turbinenteil 5 und dem Zahnradgetriebe 3 für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt.

Der Wandler 1 wird in üblicher Weise von dem Pumpenrad'4, dem Turbinenrad S und dem über ein Freilaufgesperre mit dem festen Gehäuse 10 verbundenen Leitrad 6 gebildet. Das sich an das Turbinenrad 5 anschließende nachgeschaltete Umkehrgetriebe 3 wird von den Zahnrädern 15, 16 der Vorgelegewelle 17 sowie den Zahnrädern 18, 19 und 20 gebildet. Die Zahnräder 15 und 16 J05 stehen dauernd in Eingriff. Das Zahnrad 15 ist auf dem rechten Ende des Turbinenteiles 5, 14 fest aufgezogen, während das Rad 1-6 auf der Vorgelegewelle 17 befestigt ist. Auf der Vorgelegewelle 17 sitzt außerdem no das Zahnrad 18, das mit dem Zwischenrad 19 dauernd in Eingriff steht. Das Zahnrad 20 ist das Schaltrad, welches auf der getriebenen Welle 8 unverdrehbar, aber axial verschiebbar angeordnet ist und an seiner linken Seite eine Kupplungsverzahnung 20_a trägt, die mit der zugeordneten Verzahnung ΐζ_α des Zahnrades 15 in Eingriff steht und durch Verschieben des Schaltrades 20 nach rechts außer Eingriff gebracht werden kann. .

Zum Verschieben des Rades 20 und damit ur Umsteuerung dient eine Schalteinrich-

tung, welche aus dem Umsteuerhebel 21, dem Hebel 22 sowie der Feder 23 besteht. Beide Hebel 21 und 22 sind in dem festen Getriebegehäuse 10 schwenkbar gelagert und durch die Feder 23 miteinander gekuppelt. Das untere Ende des Hebels 22 greift mittels üblicher Gleitsteine -ader -ringe an dem Schaltrad 20 an, während das obere Ende in die Bahn der Nocken 24, 25 des Umsteuerhebeis 21 hineinragt.

In der aus Abb. 1 ersichtlichen Stellung sind die Räder 15 und 20 durch die Zahnkupplung 15_a, 20_a miteinander verbunden. Die Kraftübertragung erfolgt daher von der treibenden Welle 7 aus über das Pumpenrad 4 mittels der hydraulischen Strömung zum Turbinenrad 5, von dort zum Zahnrad 15 und von diesem über die Zahnkupplung I5_a,2o_a und das Schaltrad20 zur getriebenen Welle 8. Die Welle 8 läuft im gleichen Drehsinne wie der Turbinenteil S, das Getriebe arbeitet ,also auf Vorwärtsfahrt. Hierbei ist vorausgesetzt, daß die Kraftübertragung über den Wandler 1 erfolgt, daß also die Lamellenkupplung 2 ausgeschaltet ist. Ist die Lamellenkupplung 2 eingeschaltet, so erfolgt die Kraftübertragung von der treibenden Welle 7 über die Lamellen 12 unmittelbar zum Turbinenteil 5 und dann, wie vorstehend angegeben, weiter zur Weile 8.

Um die Schaltweise de? Schaltgetriebes 3 deutlich zu veranschaulichen, sind in Abb. 2 die -beiden Endstellungen Γ und III sowie eine mittlere Stellung II in vergrößertem Maßstabe wiedergegeben. Die Endstellung I entspricht dem Schaltzustand der Abb, 1, d.h. das Getriebe ist auf Vorwärtsfahrt eingeschaltet. Soll jetzt auf Rückwärtsfahrt umgeschaltet werden ' (hierbei ist vorausgesetzt, daß, wie üblich, das Fahrzeug in Ruhe ist und damit die getriebene Welle 8 stillsteht), so wird der Umsteuerhebel 21 nach rechts, "also im Uhrzeigersinne um-' gelegt. Durch diese Umlegung kommt der Nocken 24 des Umsteuerhebels 21 mit dem oberen Ende des Hebels 22 zum Anschlag, so daß die Verzahnung 2o_a zwangsläufig aus der Verzahnung ιζ_α durch weiteres Umlegen des Umsteuerhebels 21 herausgezogen wird. Gleichzeitig mit dieser Bewegung der beiden Hebel wird, wie aus der Stellung II ersichtlich ist, die Feder 23 über die Totlage hinwegbewegt. Sobald die Zähne der Kupplung ISa, 2o_a außer Eingriff kommen, läßt sich das Schaltrad 20 infolge Fortfalles des Drehmomentes, das etwa vom Turbinenteil 5 übertragen wird, so leicht verschieben, daß die Kraft der Feder 23 zur Verschiebung ausreicht. Die weitere Verschiebung geht unter dem Einfluß der Feder 23 ruckartig vor sich, und zwar unabhängig von der Weiterbewegung des Umsteuerhebels 21, da, wie aus der Stellung II hervorgeht, die Bewegungsbahn des oberen Endes des Hebels 22 in dieser Richtung völlig frei ist. Die ruckartige Verschiebung erfolgt zumindest -bis zum teilweisen Eingriff der Zahnräder 20 und 19. Die dann noch etwa erforderliche Verschiebung des Schaltrades 20 bis zur Schlußstellung III wird bei Weiterbewegung des Umsteuerhebels 21 kraftschlüssig dufch den Nocken 24 herbeigeführt. Durch Abschrägung oder Versetzung der Zahnkanten kann der erste Zahneingriff in bekannter Weise erleichtert werden. Bei dieser geschilderten Umschaltung war der Kraftfluß zwischen dem Turbinenteil S und. der getriebenen Welle 8 ■ zeitlich nur so kurz unterbrochen, daß der Turbinenteil 5 sich nicht in Bewegung setzen konnte. Die Kraftübertragung erfolgt nunmehr vom Zahnrad 15 über das Vorgelege. 16, 17, 18 und das Zwischenrad 19 auf das Schaltrad 20 und ,damit auf die getriebene Welle 8, die sich infolgedessen rückläufig zum Turbinenteil S dreht.

Die Umschaltung von Rückwärts- auf den Vorwärtsgang geht sinngemäß in gleicher Weise unter Vermeidung jeglicher Zwischenstellung vor sich. Bei beiden Schaltungen kann die Bewegung des Hebels 22 in den End-Stellungen durch Anschläge 26 und 27 begrenzt werden. Durch diese Begrenzungen werden die Schlußlagen I und II des Hebels 22 und die des Umsteuerhebels 21 durch die Feder 23 aufrechterhalten.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein Föttinger-Wandler zugrunde gelegt, der dauernd gefüllt ist und durch eine Lamellenkupplung überbrückt werden kann. Naturgemäß ist die Erfindung nicht auf solche Wandler beschränkt, sondern kann z. B. auch dann zur Anwendung kommen, wenn eine Lamellenkupplung nicht vorhanden ist und dauernd mit dem Wandler gefahren wird. Ferner kann die Umsteuerung gemäß der Erfindung auch i«5 dann mit Vorteil benutzt werden, wenn der Wandler durch Füllen und Entleeren in Betrieb genommen wird. Es kann nämlich auch bei völlig entleertem Wandler eine so große Luftströmung im Kreislauf eintreten, daß bei »« Unterbrechung des Kraftflusses zwischen dem Turbinenrad und der getriebenen Welle eine Drehung des Turbinenteiles einsetzt, welche eine Umsteuerung des nachgeschalteten Wendegetriebes erschwert. ■ "5

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Föttinger-Getriebe für Straßen- und Geländefahrzeuge, dessen Turbinenrad über ein Zahnradumsteuergetriebe für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt mit der getriebenen Welle gekuppelt ist, dadurch

   gekennzeichnet, daß bei der Umsteuerung des das Turbinenrad (5) mit der getriebenen Welle (8) kuppelnden Zahnradgetriebes die Zähne der zu schaltenden Zahnräder mittels des Umsteuerhebels (21) zwangsläufig ein- und ausgerückt

   werden, während die Schaltlücke, d.h. die Lücke zwischen dem Ein- und Ausrücken, unabhängig von der Bewegung des Umsteuerhebels unter der Wirkung einer Federkraft (23) ruckartig übersprungen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REtCHSDRUCKEIIKI