DE953406C

DE953406C - Mehrgangschaltgetriebe, insbesondere fuer turbomechanische Fahrzeugantriebe

Info

Publication number: DE953406C
Application number: DEA20028A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Lammerz
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1954-04-02
Filing date: 1954-04-02
Publication date: 1956-11-29

Description

Mehrgangschaltgetriebe, insbesondere für turbomechanische Fahrzeugantriebe Es ist bekannt, daß man in turbomechanischen Fahrzeugantrieben zur Erleichterung der Wendeschaltung Getriebehilfsbremsen vorsieht. Die Notwendigkeit einer Hilfsbremse ist dadurch gegeben, daß beispielsweise ein ständig gefüllter Wandler auch bei völlig geschlossenen Pumpenschaufeln eine leichte Mitnahme der Turbine und der folgenden Teile bewirkt, die sich als Drehung dann auswirkt, wenn im Wendegetriebe die Mittelstellung eingestellt ist. Die leichte Mitnahme hat einerseits den Vorteil, daß die Wendeschaltung selbst leicht zu betätigen ist, weil ein dauerndes Zahn-auf-Zahnstehen nicht vorkommen kann. Verbleibt die Wendeschaltung aber längere Zeit in der Mittelstellung, so kann die Drehung beim Einschalten einer Fahrtrichtung ein leichtes Ratschen erzeugen. Um dies zu vermeiden, muß die Turbine kurzzeitig angehalten werden.
Eine besondere Getriebehilfsbremse kann entfallen, wenn an den Wandler ein Mehrgangschaftgetriebe anschließt, von dem zwei Gangstufen über kraftschlüssige Kupplungen gleichzeitig schaltbar sind. Damit ergibt sich eine innere Blockierung, wodurch auch eine Abbremsung eintritt. Das erforderliche Bremsmoment selbst beträgt nur etwa 3 bis 40/o des maximalen Drehmoments. Ist jedoch das Mehrgangschaltgetriebe mit einer kraftschlüssigen Doppelkupplung für zwei Gangstufen versehen, wobei die niedrigere Gangstufe als Überholeinrichtung mit einem mittels Gewinde und Mutter preßbaren Lamellenpaket arbeitet -was den Vorteil bietet, daß von der niedrigeren zur höheren Gangstufe unter Last und ohne nennenswerte Zugkraftunterbrechung geschaltet werden kann -, so ist ein gleichzeitiges Einschalten beider Gangstufen nicht mehr unmittelbar möglich.
Um auch bei einem Getriebe der zuletzt genannten Art eine Getriebebremsung zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß die Gegenplatte des Lamellenpakets der Überholeinrichtung in einer besonderen Schaltstufe zugleich mit dem Einrücken der höheren Gangstufe anpreßbar. Damit erübrigt sich der Einbau einer besonderen Getriebebremse, ohne daß die Wirksamkeit der Überhol- und Schaltkupplungen des Getriebes irgendwie eingeschränkt wird.
Axial verschiebbare Gegenplatten für Lamellenpakete, die mittels Gewinde und Mutter als Überholeinrichtung arbeiten, sind zwar in Mehrgangschaltgetrieben bekannt, jedoch lediglich zu dem Zweck, die Überholeinrichtung als solche unwirksam machen zu können.
Bei hydraulischer Betätigung des Schaltgliedes der Doppelkupplung wird zweckmäßig auch das Anpressen der Gegenplatte des Lamellenpakets der Überholeinrichtung auf hydraulischem Wege vorgenommen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in teilweisem Längsschnitt durch die Kupplungswelle schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.
Auf einer etwa von der Turbinenwelle eines (nicht gezeichneten) Strömungswandlers angetriebenen Welle I sitzt lose drehbar der Radkörper 2 mit den Lagerbuchsen 3, 4, an den der Zahnkranz 5 für die 2. Gangstufe geschraubt ist, sowie das Zahnrad 6 für die I. Gangstufe mit den Lagerbuchsen 7, 8 und einer Nabe 9, die auf der Außenseite ein Gewinde Io und auf diesem eine Mutter II mit entsprechendem Innengewinde trägt.
Auf der Antriebswelle I ist ein Flansch 12 angeschmiedet, der in einem axial verlaufenden mittleren Teil 13 einen Innenverzahnung 14 und eine Außenverzahnung 15 aufweist, während das wieder radial verlaufende Außenstück 16 als Stützflansch für einen ihn U-förmig umschließenden axial verschiebbaren Schaltzylinder dient. Der letztere besteht aus zwei miteinander verschraubten Teilen 17, 18, wodurch zwischen den Kolbenringabdichtungen I9, 2o, 21 zwei druckdichte Arbeitsräume von größerem, 22, und kleinerem, 23, Querschnitt gebildet werden. Zu diesen Arbeitsräumen führen durch die Welle I hindurch die Druckleitungen 24 bzw. 25, die wahlweise einzeln oder auch gemeinsam unter Arbeitsmitteldruck gebracht werden können.
Der Radkörper 2 dient mit seiner Innenverzahnung 26 als Träger für die Außenlamellen 27, deren entsprechende Gegenlamellen 28 in der Außenverzahnung 15 des Teils 13 ruhen. In ähnlicher Weise dient die Mutter II mit einer Außenverzahnung 29 als Träger für Innenlamellen 3o, deren entsprechende Gegenlamellen 31 in der Verzahnung 14 des Teils 13 ruhen. Das Lamellenpaket 30, 31 stützt sich am rechten Ende auf einer mit der Mutter II verbundenen Deckplatte 32, am linken Ende auf einem Winkelring 33 ab, der im Wellenflansch 12 axial verschiebbar gelagert ist und dessen als Kolbenfläche dienende linke Stirnfläche mit der Bohrung 25 in Verbindung steht. Die Abdichtung zu dieser Bohrung ist durch die Kolbenringe 34, 35 gegeben.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist die folgende: Wird die Welle I angetrieben, so wird durch die stets vorhandene leichte Reibung zwischen den zweckmäßig gewellt ausgebildeten Lamellen 30, 31 die Mutter II mit der Deckplatte 32 nach links gegen den Winkelring 33 geschraubt und sodann mitsamt dem Zahnrad 6 von der Welle I mitgenommen. Die I. Gangstufe ist eingeschaltet. Hierbei sind die Druckleitung 25 mit dem Arbeitsraum 23 unter Druck und die entsprechenden Teile 24, 22 entlüftet, so daß die Lamellenkupplung 27, 28 noch ausgerückt ist. Der Arbeitsmitteldruck auf die linke Stirnfläche des Winkelrings .33 ist so klein, daß dieser in der gezeichneten Stellung ruhen bleibt.
Zum Schalten auf die 2. Gangstufe wird lediglich die Druckleitung 25 mit dem Arbeitsraum 23 entlüftet, während die Teile 24, 22 Druck erhalten. Dadurch preßt der Schaltzylinder 17, 18 das Lamellenpaket 27, 28. Übersteigt das Reibungsmoment hier das zu übertragende Moment, so wird das andere Lamellenpaket 30, 31 gelöst, wobei sich die Mutter II auf dem Gewinde Io nach rechts verschraubt. Nunmehr wird also der Radkörper 2 mit dem Zahnkranz 5 von der Welle I mitgenommen, d. h., die 2. Gangstufe ist eingeschaltet, und zwar ohne Zugkraftunterbrechung aus dem I. Gang heraus.
Zur Getriebebremsung wird - nach Unterbrechung der Kraftübertragung, etwa durch Schließen der Pumpenschaufeln des vorgeschalteten Strömungswandlers - auf beide Druckleitungen 24, 25 Arbeitsmitteldruck gegeben. Hierbei preßt der Schaltzylinder 17, 18 infolge Überschusses an Arbeitsfläche im Raum 22 gegenüber dem Raum 23 das Lamellenpaket 27, 28 und zugleich der kleine Kolben 33 von links her das Lamellenpaket 30, 31. Beide Gangstufen sind gleichzeitig geschaltet, d. h., das Getriebe ist blockiert und kommt zum Stillstand.
Das Zurückschalten vom 2. in den i. Gang erfolgt sinngemäß wieder durch Vertauschen der Arbeitsmittelzu- und -abführung für die Leitungen 2q., 25.
Dabei unterstützt der Kolben 33 ersichtlich die Erzeugung des anfänglichen Reibschlusses im Lamellenpakt 30, 31, dient also zur Erregung der Überholeinrichtung.
An Stelle des Winkelringes 33 können auch mehrere über den Umfang verteilte kleine Einzelkolben zur Getriebebremsung dienen. Für den Gegenstand des Anspruches 2 wird nur in Verbindung mit Anspruch I Schutz begehrt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Mehrgangschaltgetriebe, insbesondere für turbomechanische Fahrzeugantriebe, mit kraftschlüssiger Doppelkupplung für zwei Gangstufen, wobei die niedrigere Gangstufe als Überholeinrichtung mit einem mittels Gewinde und Mutter preßbaren Lamellenpaket arbeitet, dessen Gegenplatte axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenplatte (33) des Lamellenpakets (30, 3I) in einer besonderen Schaltstufe zum Blockieren der Getriebeteile zugleich mit dem Einrücken der höheren Gangstufe anpreßbar ist.
2. Mehrgangschaltgetriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (I7, 18) der Doppelkupplung und die Gegenplatte (33) des Lamellenpakets (30, 31) der niedrigeren Gangstufe hydraulisch betätigbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung K I9I48II/63c (Patent Nr. 9r5 I82); deutsche Patentschrift Nr. 876 6q.6.