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Schalteinrichtung für Föttinger-Wandler Föttinger-Wandler für Fahrzeugantriebe
und für andere, starken Belastungsschwankungen ausgesetzte Antriebe sind vielfach
mit einer zusätzlichen mechanischen Kupplung versehen, durch die der Wandler zwecks
Vermeidung der mit seinem Betrieb verbundenen Übertragungsverluste zeitweise schlupffrei
überbrückt werden kann. Der Kreislauf des Wandlers bleibt dabei vorteilhaft dauernd
gefüllt, um vom Kupplungsgang verzögerungsfrei wieder auf den Wandlergang übergehen
zu können. Das Leitrad des Wandlers wird dann zweckmäßig mit einer Bremse versehen,
die das Leitrad im Wandlergang festbremst und im Kupplungsgang frei umlaufen läßt.
Bei Anordnung einer solchen Leitradbremse können auch die Bremse und die Direktkupplung
zugleich eingeschaltet sein, in welchem Fall man eine wirksame hydraulische Schlupfbremse
erzielt.
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Föttinger-Wandler -dieser Art werden von Hand oder selbsttätig geschaltet.
Es ist auch schon bekannt, eine Hand- und eine Selbstschaltung zugleich vorzusehen,
wobei das handbediente Schaltglied eine Verschiebung des Umschaltpunktes der an
sich selbsttätigen Schalteinrichtung ermöglicht.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für Föttinger-Wandler
mit wahlweise festzubremsemdem oder frei laufendem Leitrad und einer schlupffreien
Direktkupplung; sie kennzeichnet sich durch zwei Schaltglieder, von denen das eine
selbsttätig in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße,
z. B.. der
Abtriebsdrehzahl, entweder die Direktkupplung betätigt oder auf den Wandlergang
schaltet, und das andere handbedient, unabhängig von der Schaltstellung des selbsttätig
arbeitenden Schaltgliedes, die Leitradbremse für den Wandlergang oder die Leitradbremse
und die Direktkupplung zugleich für die hydraulische Schluplbremsung einschaltet.
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Eine Schalteinrichtung dieser Art gewährt eine weitgehende Freizügigkeit
des Umschaltens. Das Umschalten vom Wandler auf den Kupplungsgang und umgekehrt
geht normalerweise jeweils im günstigsten Betriebszeitpunkt selbsttätig vor sich.
In jeder Betriebsstellung des selbsttätig arbeitenden Schaltgliedes können aber
von' Hand aus jederzeit die Wandlerübertragung oder die hydraulische Schlupfbremsung
wirksam gemacht werden. Wird das handbediente Schaltglied in seine Ausgangsstellung
zurückgebracht, so ist der Schaltvorgang, wieder allein dem selbsttätig arbeitenden
Schaltglied unterworfen.
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Diese Freizügigkeit kann in manchen Fällen noch gesteigert werden,
indem - nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mittels des handbedienten Schaltgliedes
jederzeit auch die Direktkupplung allein einschaltbar ist. Es können dann vom Handschaltglied
insgesamt drei Schaltungen, nämlich Wandlergang, Kupplungsgang, hydraulische Schlupfbremsung,
beherrscht werden, unabhängig davon, in welcher Betriebsstellung sich das selbsttätig
arbeitende Schaltglied befindet. Sinngemäße Erweiterungen lassen sich durchführen,
wenn dem Föttinger-Getriebe noch ein Zahnradschaltgetriebe vor- oder nachgeschaltet
ist, dessen Stufen ebenfalls selbsttätig und von Hand schaltbar sein sollen. Auch
auf Föttinger-Wandler, dessen Leitrad wahlweise nicht nur festgehalten oder frei
gelassen, sondern auch momentsteigernd auf den Antrieb geschaltet werden kann, läßt
sich die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ohne Schwierigkeiten ausdehnen. An Stelle
der Handbedienung kann natürlich auch eine Fuß- oder sonstige will- -kürliche Betätigung
treten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben.
Es zeigt Fig. z im Längsschnitt einen F'öttinger-Wandler mit schlupffreier Direktkupplung,
Leitradbremse und nachgeschaltetem Zahnradwechselgetriebe und Fig.2 bis 6 schematische
Abwicklungen einer für diese Übertragung geeigneten Schalteinrichtung in verschiedenen
Betriebsstellungen.
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In Fig. i bezeichnen io die mit dem Motor verbundene Eingangswelle
und i i die mit dem Abtrieb, z. B, mit der Fahrzeugachse gekuppelte Ausgangswelle.
12 ist der Föttinger-Wandler, dessen Pumpenrad-i3 auf der Eingangswelle io befestigt
ist, dessen Tu rbinenräd 1,4 über die Trommel 15 mit der Welle 16 verbunden ist
und dessen Leitrad 17 mittels der öldruckbetätigten Bremse 18 wahlweise festgebremst
und freigegeben werden kann. Die Eingangswelle io und die Turbinenwellen 16 können
durch eine Lamellenkupplung i9 unmittelbar mechanisch verbunden werden, die innerhalb
der Turbinentrommel 15 angeordnet ist und von einem öldruckbetätigten Kolben
2o geschaltet wird. Die Druckölzufuhr zum Druckraum des Kolbens 2o erfolgt von der
Leitung 21 aus,. die über die Schalteinrichtung 22 an die Druckleitung 23 der zweckmäßig
als Stufenzahnradpumpe ausgebildeten Pumpe 24 angeschlossen ist. Die Pumpe 24 wird
mittels eines Kettentriebes 25 od. dgl. von der Eingangswelle io angetrieben. Die
Pumpe versorgt durch die Leitung 26 und die Wellenbohrungen 27 auch den Kreislauf
des Wandlers i2 mit Betriebsflüssigkeit. Weiterhin liefert sie das Drucköl von der
Leitung 23 über die Schalteinrichtung 22 durch die Leitungen 36 für die Druckräume
der Leitradbremse 18. Schließlich werden bei dem Ausführungsbeispiel von der Pumpe
24 über die von der Schalteinrichtung 22 gesteuerten Leitungen 28 und 29. auch noch
die öldruckbetätigten Kupplungen 30 und 31 des nachgeschalteten Zahnradwechselgetriebes
32 versorgt, das zwei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweist.
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Als Schalteinrichtung 22 wird vorzugsweise ein Drehschieber_vorgesehen,
dessen Abwicklung unter Darstellung verschiedener Betriebsstellungen aus den Fig.
2 bis 6 hervorgeht. Dieser Drehschieber besteht im wesentlichen aus drei Teilen,
nämlich der feststehenden, mit Steuernuten versehenen mittleren Grundplatte 33 und
zwei an deren-Stirnseiten angeordneten, beweglichen,. ebenfalls mit Steuernuten
versehenen Schieberplatten 34 und 35. Die mittlere Grundplatte ist einmal an die
Pumpendruckleitung 23 und ferner an die zur Direktkupplung i9 führende Leitung 2,1
sowie an die zur Leitradbremse 18 führende Leitung 36 angeschlossen. Die zu den
-Lamellenkupplungen 30 und 31 des Zahnradwechselgetriebes 32 führenden Leitungen
28 und 29 sind der besseren Übersicht wegen nicht eingetragen. Von den beiden Schieberplatten
sind die obere 34 mit dem Handschalthebel, Fußpedal od. dgl. und die andere -untere
35. mit dem Regler verbunden. Der Regler ist in den meisten Fällen ein Fliehkraftregler,
der z. B. von der Turbinenwelle i6 angetrieben wird und so in Abhängigkeit von der
Ausgangsdrehzahl des Föttinger-Wandlers 12 arbeitet.
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Um die verschiedenen Betriebsstellungen einfacher erläutern zu können,
sind die Grundplatte 33 und die beiden Schieberplatten 34 und 35 mit verschiedenen
Marken, B, B, K, N, W versehen, wobei B Bremse, E Entleerung;
K Kupplung, N Nullstellung, W Wandler bedeuten. Außerdem ist auf der
Grundplatte 33 und auf der unteren Schieberplatte 35 noch je eine Markierung angebracht,
die zusammen mit den genannten Marken zur Einstellung der jeweiligen Betriebsschaltung
dienen. Die verschiedenen-Steuernuten sind durch schraffierte Kanäle bzw. Ausnehmungen
angedeutet.
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In der in Fig.2 dargestellten Betriebsstellung befindet sich der Handschieber
34 in seiner Nullstellung, der Reglerschieber 35 in der Wandlerstellung: - Die Pumpendruckleitung-23
ist über die Steuernuten und Verbindungsleitungen mit der zur Leitradbremse führenden
Leitung 36 verbunden.
Die zur Direktkupplung führende Leitung 21
ist an die Entleerung E geschaltet (Reglerwandlergang).
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Nach Fig. 3 ist der Handschieber 34 nach wie vor in seiner Nullstellung.
Der Reglerschieber 35 ist nach rechts in die Kupplungsstellung verschoben. Die Pumpendruckleitung
23 steht nunmehr mit der Kupplungsleitung 21 in Verbindung, wogegen die zur Leitradbremse
führende Leitung 36 än die EntleerungE angeschlossen ist (Reglerkupplungsgang).
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Ausgehend von der bei Fig. 3 angegebenen Betriebsstellung zeigt Fig.4
einen Betriebsfall, in dem der Handschieber 34 von seiner Nullstellung nach links
in die Wandlerstellung verschoben worden ist. In diesem Fall ist die vom Reglerschieber
35 hergestellte Verbindung der Pumpendruckleitung 23 mit der Kupplungsleitung 21
unterbunden und die Kupplungsleitung 21 jetzt an die Entleerung angeschlossen. Die
Pumpendruckleitung ist durch den Handschieber 34 mit der zur Leitrad'bremse führenden
Leitung 36 verbunden. Es ist also die Kupplung ausgeschaltet und der Wandler in
den Kraftfluß eingeschaltet, obwohl der Regler auf die Kupplungsstellung eingesteuert
hat (Hand-Wandlergang).
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Fig.5 zeigt den übergang zur Bremsstellung. Der Reglerschieber 35
befindet sich wieder in der Kupplungsstellung. Der Handschieber 34 ist nach rechts
verschoben, wodurch die Pumpendruckleitung 23 sowohl mit der Kupplungsleitung 2
1 als auch mit der zur Leitradbremse führenden Leitung 36 verbunden ist. Damit ist
von Hand die'hydraulische Schlupfbremsung eingeschaltet, obwohl der Reglerschieber
35 in Kupplungsstellung steht (Hand-Bremsgang).
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Aus Fig. 6 ist zu ersehen, daß die gleiche Bremsstellung auch dann
erzielt werden kann, wenn sich der Reglerschieber 35 in Wandlerstellung befindet.
Auch in diesem Fall ist die Pumpendruckleitung 23 sowohl mit der Kupplungsleitung
21 als auch mit der zur Leitradbremse führenden Leitung 36 verbunden (Hand-Bremsgang).
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Die Wirkung des Handschiebers ist also stets der des Reglerschiebers
übergeordnet, so daß man jederzeit freizügig in den selbsttätigen Schaltvorgang
eingreifen kann, wenn dies die Betriebsverhältnisse als zweckmäßig erscheinen lassen.
An Stelle des beim Ausführungsbeispiel angenommenen Drehschiebers kann auch ein
Schieber mit hin- und hergehender Bewegung benutzt werden. Ferner kann gegebenenfalls
das gleiche auch mittels einer elektrischen Schalteinrichtung erreicht werden. Eine
solche Schalteinrichtung könnte ähnlich der in den Fig. 2 bis 6 dargestellten Einrichtung
aufgebaut sein, mit dem Unterschied, daß die Steuernuten von Kontaktplatten gebildet
werden und die Flüssigkeitsleitungen durch elektrische Leitungen ersetzt sind.