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Hydrodynamisches Verbundgetriebe Nach dem Hauptpatent wird bei einem
hydromechanischen Verbundgetriebe mit einem Zahnradwechselgetriebe mit nur bei Drehzahlgleichheit
einrückbaren Gängen und einem diesem vorgeschalteten Strömungsgetriebe mit einem
oder mehreren Strömungskreisläufen (Strömungswandler oder Strömungskupplung) deren
Füll- und Leereinrichtung zum Angleichen der Drehzahlen der zu kuppelnden Elemente
des Zahnradwechselgetriebes beim Gangwechsel verwendet. Dabei ist zum Zwecke eines
schnellen Verzögerns der Turbinenwelle des Strömungsgetriebes und damit der Eingangswelle
des Zahnradwechselgetriebes außerdem eine zusätzliche Bremseinrichtung vorgesehen.
Diese ist beispielsweise als Reibungs- oder Strömungsbremse ausgebildet.
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Zur weiteren Ausbildung eines derartigen Verbundgetriebes wird nunmehr
vorgeschlagen, als Bremseinrichtung eine außerhalb des Strömungskreislaufes angeordnete
Strömungsturbine (Bremsturbine) zu verwenden, deren Laufrad mit der Turbinenwelle
des Strömungskreislaufes verbunden ist und im entgegengesetzten Drehsinn angetrieben
wird. Diese Bremsturbine kann dabei als kleine radial durchströmte Freistrahlturbine
oder etwa als zentrifugal - also radial von innen nach außen -durchströmte
Überdruckturbine
ausgebildet sein (Überdruckturbine ist eine Bauart mit nach außen abgedichtetem
Turbinengehäuse, wobei die Arbeitsflüssigkeit unter Überdruck zugeführt wird).
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Die Erfindung läßt sich auch bei Verbundgetrieben verwenden, deren
Ausschalteinrichtung für die Strömungskreisläufe abweichend von der nach dem Hauptpatent
ausgebildet ist; die Ausschalteinrichtung könnte also beispielsweise in einem aus
dem Strömungskreislauf herausschiebbaren Laufrad oder in einem verschiebbaren Ringschieber
bestehen, der in Einrückstellung die Kreislaufströmung unterbindet.
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Es wurde wohl bereits ein Verbundgetriebe mit einem Strömungswandler
vorgeschlagen (jedoch nicht vorveröffentlicht), an dessen Turbinenrad ein zusätzlicher
Rückwärtsschaufelkranz befestigt ist und wobei zwecks Drehzahlangleichung der Turbinenschaufelkranz
aus dem Strömungskreislauf herausgeschoben und gleichzeitig der Rückwärtsschaufelkranz
eingeschoben wird. Gegenüber dieser Ausführung mit einem dauernd von Betriebsflüssigkeit
umgebenen und den Wirkungsgrad ungünstig beeinflussenden Rückwärtsschaufelkranz
bietet das erfindungsgemäße Getriebe den Vorteil, daß die außerhalb des Strömungskreislaufes
angeordnete Bremsturbine so ausgeschaltet werden kann, daß der Wirkungsgrad nicht
beeinträchtigt wird.
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Die Flüssigkeitszufuhr zur Bremsturbine wird in zweckmäßiger Weise
zwangläufig mit der Ausschalteinrichtung des Strömungsgetriebekreislaufes gesteuert.
Es wird also beispielsweise selbsttätig mit dem Einschieben eines Ringschiebers
in den Strömungskreislauf oder mit dem Ausrücken eines Laufrades aus dem Kreislauf
die Flüssigkeitszufuhr zur Bremsturbine freigegeben, und ebenso wird bei Außerbetriebsetzen
der Ausschalteinrichtung des Strömungskreislaufes oder etwa in Abhängigkeit vom
Vollzug der beabsichtigten Schaltbewegung im anschließenden Wechselgetriebe die
Flüssigkeitszufuhr zur Bremsturbine wieder gesperrt.
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Wenn der Strömungskreislauf durch Füllen und Leeren ein- und ausgeschaltet
wird, dann kann die aus dem Strömungskreislauf abströmende und zum Teil noch Druckenergie
besitzende Getriebeflüssigkeit allein oder zusätzlich zum Antrieb der Bremsturbine
dienen, derart, daß die Getriebeflüssigkeit in der Bremsturbine entspannt wird.
Außerdem kann hierbei auch die Fülleinrichtung für den Strömungskreislauf, also
eine Füllpumpe, ein Windkessel od. dgl., zum Beaufschlagen der Bremsturbine dienen.
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Gegenüber den im Hauptpatent vorgeschlagenen Bremseinrichtungen ergeben
die Bremsturbinen nach vorliegender Erfindung nicht nur ein besonders schnelles
Abbremsen der Turbinenwelle, sondern sie ermöglichen auch einen Rückwärtsantrieb
des bis zum Stillstand abgebremsten Turbinenrades, was beispielsweise das Schalten
eines nachgeschalteten Zahnradwechselgetriebes bei stillstehendem Fahrzeug ermöglicht.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
Abb. I zeigt ein Getriebe mit einem füll- und entleerbaren Wandler mit einem auf
der Turbinenradwelle angeordneten Laufrad einer Freistrahlturbine und die Abb. 2
und 3 einen Wandler mit Überdruckturbine als Bremseinrichtung.
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Der Strömungswandler besteht aus dem vom Motor angetriebenen Pumpenrad
I, dem Turbinenrad 2 und dem Leitapparat 3. Die Turbinenradwelle 4 bildet gleichzeitig
die Eingangswelle des Zahnradwechselgetriebes 5. Auf dieser Welle ist das Laufrad
6 einer Freistrahlturbine angeordnet, dem über eine Düse 7 die Arbeitsflüssigkeit
zugeführt wird. Der Wandler ist mit einer Füll- und Leereinrichtung versehen. Zum
Füllen dienen die Pumpe 8 und die mit einem Steuerventil 9 versehene Fülleitung
Io, und zum Entleeren die mit einem gesteuerten Ventil II versehene Entleerungsleitung
12. Die Füllpumpe dient gleichzeitig zum Zuführen der Druckflüssigkeit zur Freistrahlturbine,
deren Düse 7 über die Leitung 13 an das Steuerventil II der Pumpenfülleitung angeschlossen
ist.
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In Abb. 2 ist mit i wieder das Pumpenrad eines Wandlers, mit 2 dessen
Turbinenrad und mit 3 der Leitapparat bezeichnet. Auf der Turbinenradwelle sitzt
das Laufrad I4 einer von innen nach außen durchströmten Überdruckturbine. Eine solche
zentrifugal durchströmte Turbine ergibt gegenüber irgendeiner anderen Ausführung
ein größeres Rückdrehmoment, da der aus dem Turbinenrad austretende, das Rückdrehmoment
erzeugende Strahl hierbei auf dem größtmöglichen Halbmesser wirksam ist. Dem Turbinenschaufelkranz
dieser Bremsturbine ist ein Leitschaufelkranz 15 vor- und ein Leitschaufelkranz
16 in an sich bekannter Weise nachgeschaltet. Auch bei dieser Ausführung kann eine
vorhandene Wandlerfüllpumpe zum Beaufschlagen der Bremsturbine dienen.- Außerdem
kann auch hier die aus dem Wandler entleerte Flüssigkeit in der Bremsturbine ausgenutzt
werden.
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Zur Ausübung des Verfahrens nach dem Hauptpatent werden bei Anwendung
einer der erfindungsgemäßen Vorrichtungen die Steuerungen für die Ausschalteinrichtung
und die Bremseinrichtung in geeigneter Weise mit der Gangschaltvorrichtung gekuppelt.
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Es ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Bremsturbine auch
dann Anwendung finden kann, wenn es lediglich darum geht, das Turbinenrad eines
Strömungswandlers oder einer Strömungskupplung rasch zum Stillstand zu bremsen und
erforderlichenfalls auch noch rückwärts anzutreiben. So könnte beispielsweise hinter
dem Strömungsgetriebe auch nur ein mechanisches Umkehrgetriebe oder irgendein anderer
Maschinensatz angeordnet sein.
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Besonders auch bei sogenannten Zweiweggetrieben mit zwei Strömungswandlern
und dahintergeschaltetem Zahnradwechselgetriebe, von denen der eine Wandler im i.
und 3. Gang, der andere im 2. und gegebenenfalls q.. Gang usw. eingeschaltet ist,
empfiehlt sich die Anordnung einer Bremsturbine
nach vorliegender
Erfindung, um den zum Umschalten im jeweils unbelasteten Kraftweg erforderlichen
Überholvorgang zu bewerkstelligen und zu beschleunigen.