DE701108C - Umlaufraedergetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Bekannt sind Umlaufrädergetriebe, bei denen der Geschwindigkeitswechsel durch Kuppeln oder Lösen umlaufender Getriebeteile bewirkt wird, und zwar sind hierbei die Umlaufräder in Trommeln untergebracht, die vorzugsweise durch ein Bremsband festgehalten und auch freigegeben werden, wodurch das Wechseln der Geschwindigkeitsstufen erreicht wird.

Das Festhalten und Freigeben der Wellen erfolgt bei einigen dieser Ausführungsformen durch Lamellenkupplungen, die einander genähert oder voneinander entfernt werden, und zwar dient hierzu eine Flüssigkeit, insbesondere öl, das von einem Mehrwegehahn aus gesteuert wird. Hierbei werden die das Umlaufen der Wellen verhütenden Bremsbänder verhältnismäßig stark beansprucht, und dies führt zu einem Strecken der Bänder, das nur durch umständliche Nachstellvorrichtungen ausgeglichen werden kann.

Die Erfindung schafft ein Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem der Geschwindigkeitswechsel durch Kuppeln oder Lösen von Getriebeteile tragenden Wellen bewirkt wird, und das Neue besteht darin, daß zum Feststellen für jede der Wellen eine mechanische, durch den Drehsinn der Wellen über ein Bremsband gesteuerte Sperrklinkenvorrichtung vorgesehen ist, die durch einen das Kuppeln und Lösen der Wellen bewirkenden Flüssigkeitsdruck zusätzlich im Sinn einer Verriegelung oder Entriegelung beeinflußt wird.

Der Vorteil ist-hierbei der, daß die Bremsbänder von der Arbeit des Festhaltens der umlaufenden Teile entlastet werden. Diese Arbeit übernimmt die Sperrklinke, so daß ein Nachstellen der Bänder in Fortfall kommt. Diese Sperrklinkenvorrichtung arbeitet auch völlig betriebssicher, da der zum Steuern notwendige Flüssigkeitsdruck stets zur Verfügung steht, solange er die zur Verwendung kommenden Lamellenkupplungen betätigt.

Eine weitere Ausgestaltung bei der Erfindung besteht darin, daß die Sperrklinken in

Sperrlage in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck durch Hilfssperrhebel verriegelt sind. Dieser Hilfssperrhebel verhütet ein Herausspringen der Sperrklinke bei Fortfallen des Flüssigkeitsdrucks.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt

Fig. ι das Getriebe in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie II-II der Abb. i,

Fig. 3 die zum Getriebe gehörende Steuereinrichtung in schaubildlicher Darstellung. Auf der treibenden Welle 1 ist ein Kupplungsgehäuse 2 befestigt. In dem Kupplungsgehäuse 2 sind Bolzen 3 gelagert, die zwei Stahlblechkupplungslamellengruppen 4 und 5 tragen, während auf der bei 6 gelagerten Zwischenwelle 7 ein Kupplungsteil 8 befestigt ist, an dem mittels Bolzen 9 eine Lamellen-gruppe 10 so angeordnet ist, daß die einzelnen Lamellen der Gruppe 4 und die Lamellen der Gruppe 10 ineinandergreifen. Zwischen die Lamellen der Gruppe 5 greifen Lamellen einer Gruppe 11 ein, die mittels Bolzen 12 auf einem Kupplungsteil 13 befestigt sind, der auf einer auf der Zwischenwelle 7 drehbar gelagerten Hohlwelle 14 angebracht ist. Der zwischen den einzelnen ineinandergreifenden Lamellen verbleibende geringe Spielraum ist bei Kraftübertragung mit Öl gefüllt, das von einer Zahnradpumpe 15 aus unter Druck gesetzt wird. Durch die beim Umlaufen des Gehäuses auftretende Fliehkraft steigt dieser Öldruck am Außenumfang der Lamellengruppen an. Bei Leerlauf ist dagegen der Lamellenzwischenraum ohne Öl. Die Zahnradpumpe 15 wird von einem mit dem umlaufenden Kupplungsgehäuse 2 verbundenen Zahnrad 16 über ein Zahnrad 17 angetrieben. Von der Pumpe 15 führt eine Druckleitung 18 zu einer Steuereinrichtung 19, von der aus Öldrucldeitungen 20 und 21 über Ringräume 22, 22,, zu einem Zwischengehäuse 23 führen. In dem Zwischengehäuse 23 sind zu Gruppen zusammengeschlossene Kolben 24 und 25 vorgesehen, deren Räume 26, 27 mit einer der Druckleitungen 20 oder 21 in Verbindung stehen. Die Kolbengruppe 24 betätigt die Lamellenkupplung 4, 10 unter Vermittlung einer Zwischenscheibe 28, während die Kolbengruppe 25 die Lamellenkupplung 5, 11 unter Vermittlung einer Zwischenscheibe 29 betätigt. Gleichzeitig steuern die Zwischenscheiben 28, 29 nicht dargestellte Ventile, die vom Öldruck geschlossen gehalten werden und bei Leerlauf einen Auslaß öffnen, so daß das zwischen den Lamellen befindliche Öl in •>o einen Sammelraum abfließen kann. Durch Verschieben dieser Zwischenscheiben werden in ähnlicher Weise die Öffnungen zum Füllen des Lamellenraumes geschlossen. Die Druckleitung 18 steht wahlweise mit den Kolbengruppen 24 und 25 in Verbindung; hierzu weist die Steuereinrichtung 19 zwei Steuerkolben 30 und 31 auf, und zwar steuert der Kolben 30 den Öldruck der Lamellenkupplung 4, 10 über die Leitung 20 und Ringleitung 22_a. Gleichzeitig werden damit die Kolbenräume 26 der Gruppe 24 und. eine später beschriebene Sperreinrichtung 32 an dasDrucköl angeschlossen. Der andere Steuerkolben 31 verbindet über die Leitung 21 und eine Ringleitung 22 die Druckleitung mit der Lamellenkupplung 5, 11 und mit den Kolbenräumen 27 der Gruppe 25 und versorgt gleichzeitig eine später beschriebene Sperreinrichtung 33. Zum Betätigen der Steuerkolben 30 und 31 sind zwei nebeneinanderliegende Drehschieber 34 und 35 vorgesehen, und zwar ist der Schieber 34 auf einer Welle 36 befestigt, die am anderen Ende einen Hebel 37 trägt, von dem aus ein Bowdenzug 38 an einen Hebel 39 einer durch die Steuersäule 40 gehenden Welle 41 führt, an deren oberem Ende ein Vorwählerhebel 42 befestigt ist. Der Drehschieber 35 ist auf einer auf der Welle 36 gelagerten Hohlwelle 43 (Fig. 3) befestigt, und ein Hebel 44 dieser Welle ist mit einem Kupplungsfußhebel 45 verbunden. Der Drehschieber 34 enthält -am Umfang Nuten 46, 47, 48 und 49 und der Drehschieber 35 Nuten 50 und 51. Die Steuerkolben 30 und 31 sind federbelastet am Umfang des Steuerschiebers mittels Rollen 52 und 53 geführt; sie verschließen die Mündungen der Druckölleitungen 20 und 21 bzw. geben beim Einschnappen der Rollen 52 und 53 in die Steuerschiebermiten diese Leitungen frei. ■

Das Übersetzungsgetriebe ist als Umlaufrädergetriebe ausgebildet. Die bei 54 gelagerte Zwischenwelle 7 ist durch eine feste Mitnehmerscheibe 55 mit einem Gehäuse 56 verbunden, das am L^Tmfang mit einem Sperrzahnkranz 57 versehen ist. In dem Gehäuse

56 sind drei Wellen 5S₀, 58^ und 58, (Fig. 2). gelagert, die die Stirnräder 59„, 59^ und >59_C und 6o_a, 6oj und 6o_c tragen. Die Stirnräder 59«> 59ä ^und 59c stehen in Eingriff mit einem no auf der Hohlwelle 14 sitzenden Zentralrad 61. Die kleinen Stirnräder 6o_o, 6o₆ undöo^ stehen in Eingriff mit einem größeren Zentralrad 62,. das auf der zur Hinterachse führenden getriebenen Welle 63. befestigt ist. Auf der Hohlwelle 14 sitzt· eine Scheibe 64 mit Sperrzahnkranz 65. Neben den Sperrzahnkränzen. * und 65 liegen Bremsbänder 66 und. 67, die. mit ihren Enden 68 und 69 an Sperrhebem 70 und 71 befestigt sind. Die Sperrvorrichtun- >ao gen 32, 70 und 33, 71 für das- Gehäuse 56 und die Scheibe 64 sind gleich ausgebildet.- _

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In der Fig: 2 ist eine derartige Einrichtung dargestellt. Das Bremsbandende 68 : ist an einem Fortsatz 72 des Hebels 70 bzw. 71 so angeschlossen, daß beim Umlaufen des Sperrrades entgegen dem Uhrzeigersinn der Hebel die Sperrscheibe 64 bzw. das Gehäuse. 56 sperrt. Das andere Ende 69 des .Bandes, ist an einen zweiten kurzen Fortsatz 73 des Sperrhebels über eine Feder. 74 actdemSperrhebel 70 bzw. 71 befestigt, so daß beim Umlaufen des Sperrades 65 im Uhrzeigersinn der Sperrhebel außer Eingriff kommt. Diese Sperre" wird zusätzlich durch einen zweiten Hilfssperrhebel 75 gesichert,. der als Winkelhebel ausgebildet ist und an einem Schenkel Kugeln 76 enthält, die in gesperrter Lage des Hebels 70 gegen einen Fortsatz 77 anliegen und den Hebel 70 in Sperrlage halten. Ein am Hilfssperrhebel 75 rechtwinklig angeordneter Schenkel 78 liegt gegen einen Kolben 79 an. Dieser Kolben 79 ist an eine von der: Steuereinrichtung 19 kommende und von der Öldruckleitung 20 bzw. 21 abgezweigte Leitung 80 bzw. 81 angeschlossen, die gleicnzeitig zu den entsprechenden Lamellenkupplungen führt. Eine an dem Schenkel 78 angebrachte Feder 82 wirkt dem Kolben 79 entgegen.

Das Getriebe arbeitet wie folgt:

Beim Anlassen des Motors ist der Hebel 42 der Vorwähleinrichtung auf Leerlaufstellung gestellt, d. h. der Drehschieber 34 steht gegenüber den beiden Kolben 30 und 31 in solcher Stellung, daß er mit dem ungenuteten Teil die Kolben zurückdrückt und damit die beiden Druckleitungen 20 und 21 verschließt. Beim Einschalten des ersten Ganges wird der Hebel 42 auf eine entsprechende Marke eingestellt. Die Rolle des Kolbens 30 schnappt dabei in die Nut 47 des Drehschiebers 34 ein, und gleichzeitig schnappt der Kolben 30 beim Treten des Kupplungsfußhebels 45 in die Nut 50 des mit dem Fußhebel 45 verbundenen Drehschiebers 35 ein. Der Durchgang zur Druckleitung 21 wird geöffnet. Das Drucköl fließt der Kolbengruppe 25 zu und gelangt gleichzeitig zur Lamellenkupplung 5,11 und hebt die doppelte Sperrung am Zahnkranz 65 auf, indem der Kolben 79 den Hilfssperrhebel 75 zurückdrückt, so daß der Sperrhebel 71 nur unter Einfluß des Bremsbandes 66 steht, dagegen von den Kugeln 76 des Hilfssperrhebels 75 freikommt. Das Motordrehmoment wird über die Lamellenkupplung 5, 11 auf die Hohlwelle 14 übertragen; damit läuft die Scheibe 64 mit der gleichen Drehzahl wie die treibende Welle 1 um. Der Antrieb erfolgt über Hohlwelle 14, Zentralrad 61, Stirnräder 59a> 5% und 59„ Stirnräder 6o_a, 6o_b und 6o_c auf das Zentralrad 62 der getriebenen Welle 63. · _; ...

Zum: Einschalten des zweiten Ganges wird der: Vorwählhebel 42 auf die entsprechende Marke gestellt, die Nut 49 des Drehschiebers 34 gelangt mit der Rolle des Kolbens 31 in Eingriff, und die vorher geöffnete Druckleitung 21 wird durch den Kolben 30 gesperrt. Das Drucköl fließt damit der zweiten Kolbengruppe 24 zu, betätigt vermittels der Zwischenscheibe 28 die Lamellenkupplung 4, 10 und hebt gleichzeitig die Sperre 32 auf, während die; Sperre 33 der Scheibe 64 wieder einfällt. Die Stirnräder 5g_a, S9b- ^und 59c wälzen sich auf dem Zentralrad 61 der Hohlwelle 14 ab und übertragen ihre Drehung über die Stirnräder 6o_a, 6ο_δ und 6o_c auf das Zentralrad 62 der getriebenen Welle 63. Beim Schalten des Hebels 42 auf die entsprechende Marke zur Wählung des dritten Ganges gelangen die Rollen der Steuerkolben in die Nuten 46 und 48 des Drehschiebers 34 (Eig..3); damit werden beide Druckleitungen 20- und 21 geöffnet, beide Lamellenkupplungen 4, 10 und 5, 11 werden unter Öldruck gesetzt, und beide Sperrungen 32, 33 werdengelöst, so daß die treibende Welle 1 ihr Drehmoment unmittelbar auf die getriebene Welle 63 überträgt.

Die Sperre 32 ist durch einen besonderen zusätzlichen Hebel 83 so festzustellen, daß die Wirkung der Feder 82 aufgehoben ist, d.h. daß sich auch bei Fortfall des Flüssigkeitsdruckes das Gehäuse 56 frei drehen kann. Eine auf der treibenden Welle r aufgesetzte Kupplung 84 ist mit der Zwischenwelle 7 fest verbunden und stellt zwischen beiden Wellen eine zusätzliche Verbindung her, die nur nach einer Drehrichtung wirkt. Dies dient dazu, eine Möglichkeit zum Anwerfen des Motors zu haben, falls der Anlasser versagt und der Motor von Hand nicht anzudrehen ist. In diesem Fall ist ein Flüssigkeitsdruck nicht vorhanden, da ja die Ölpumpe 15 nicht arbeitet. Der zusätzliche Hebel 83 wird hierbei durch einen am Schaltbrett des Wagens angebrachten Bowdenzugknopf so betätigt, daß er die Wirkung der Feder 82 aufhebt. Damit ist dann beim Anschieben des Kraftwagens die Verbindung zwischen ' der getriebenen Welle 63 und der durch die Kupplung 84 erfaßten treibenden Welle 1 hergestellt, so daß der Motor zum Anspringen kommt.

Das oben beschriebene Getriebe ist statt als Dreiganggetriebe auch als Vierganggetriebe auszubilden, beispielsweise indem auf den Wellen 5S₂, s8₆ und 58_C drei weitere Stirnräder aufgesetzt sind, die mit einem mittleren Zentralrad in Eingriff stehen, das auf der Welle 63 läuft und mit einem Sperrzahnrad versehen ist, das entsprechend dem Sperrad 64 ausgebildet und mit einer vom

Öldruck gesteuerten Sperrklinke versehen ist. Naturgemäß muß dann der Vorwählhebel 42 eine entsprechende Marke zum Einstellen des weiteren Ganges aufweisen, und der Steuerschieber muß gleichfalls eine zusätzliche Schaltstellung besitzen, in der er die zusätzliche Sperre steuert.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem der Geschwindigkeitswechsel durch Kuppeln oder Lösen von Getriebeteile tragenden Wellen bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Feststellen für jede der Wellen (7, 14) eine mechanische, durch den Drehsinn der Wellen (7, 14) über ein Bremsband (66 bzw. 67) gesteuerte Sperrklinkenvorrichtung (32, 70 bzw. 33, 71) vor- ao gesehen ist, die durch einen das Kuppeln und Lösen der Wellen (7, 14) bewirkenden Flüssigkeitsdruck zusätzlich im Sinne einer Verriegelung oder Entriegelung beeinflußt wird. »5
2. 2. Umlaufrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinken (70, 71) in Sperrlage in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck durch Hilfssperrhebel (75) verriegelt sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen