DE976176C

DE976176C - Multi-stage hydromechanical compound transmission with uninterrupted traction, especially for road and rail vehicles

Info

Publication number: DE976176C
Application number: DEV1196D
Authority: DE
Inventors: Fritz Kugel
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1942-11-03
Filing date: 1942-11-03
Publication date: 1963-04-18

Description

Mehrstufiges hydromechanisches Verbundgetriebe mit unterbrechungsfreiem Zugkraftverlauf, besonders für Straßen- und Schienenfahrzeuge Das Hauptpatent betrifft ein sogenanntes Zweigruppen- oder Zweiwege-Wechselgetriebe, das ist ein Getriebe mit zwei parallel geschalteten ein- und ausschaltbaren Kraftwegen, wobei beim Auf- und Abwärtsschalten jeweils von einer Gangstufe des einen Kraftweges auf eine Gangstufe des anderen Kraftweges umgeschaltet wird. Nach der Lehre des Hauptpatentes erfolgt das Ein- und Ausschalten der Kraftwege durch je einen stufenlosen, im Kraftfluß nicht formschlüssig kuppelnden Drehmoment-Wandler, von denen mindestens einer ständig eingeschaltet bleibt. Die Wandler können insbesondere als hydraulische Wandler nach dem Föttingerprinzip (Strömungswandler) ausgebildet und zweckmäßigerweise durch Füllen und Entleeren ein- und ausschaltbar sein. Ein solches Getriebe hat den Vorteil, daß beim Gangschalten die Zugkraft ohne oder mit nur geringer Minderung erhalten bleibt. DieErfindung geht von einem solchen Verbundgetriebe mit Strömungswandlern aus, wobei allerdings nicht nur Strömungswandler, sondern an deren Stelle in an sich bekannter Weise auch Strömungskupplungen verwendet werden sollen. Der Einfachheit halber seien im folgenden die zum Ein- und Ausschalten der Kraftwege dienenden Strömungswandler bzw. Strömungskupplungen auch als Strömungskreisläufe, Haupt- oder Schlupfkupplungen bezeichnet.Multi-stage hydromechanical compound transmission with uninterruptible Tractive force curve, especially for road and rail vehicles The main patent relates to a so-called two-group or two-way change gearbox, that is a gearbox with two power paths that can be switched on and off in parallel. and downshifting in each case from a gear stage of the one force path to a gear stage the other force path is switched. According to the teaching of the main patent the switching on and off of the power paths by a stepless, in the power flow non-positively coupling torque converters, at least one of which is constantly remains switched on. The converters can in particular be used as hydraulic converters the Föttinger principle (flow converter) formed and expediently by Filling and emptying can be switched on and off. Such a transmission has the advantage that when changing gears, the tractive force is obtained with little or no reduction remain. The invention proceeds from such a compound transmission with flow converters off, where however, not only flow converters, but also others Place also flow couplings are to be used in a manner known per se. For the sake of simplicity, the following are those for switching the power paths on and off serving flow converters or flow couplings also as flow circuits, Main or slip clutches referred to.

Sofern die Gangschaltkupplungen, wie dies in dem Hauptpatent schon erwähnt ist, als selbsttätig schaltende Gleiclhlaufkupplungen ausgebildet werden, läßt sich außerdem die günstige Wirkung erzielen, daß beim Ausschalten eines Ganges und Einschalten des vorbereiteten nächsten Ganges durch Entleeren des Strömungskreislaufes des einen und Füllen des Strömungskreislaufes des anderen Kraftweges durch das Ausschalten der vom gerade ausgeschalteten Gang her im ausgeschalteten Kraftweg noch eingeschalteten, aber unbelasteten Gangschaltkupplung der Sekundärteil der Hauptkupplung dieses Kraftweges in seiner Drehzahl abfällt und dabei zusammen mit der mit ihm direkt oder mittelbar verbundenen Kupplungshälfte der für den nächsten vorzubereitenden Gang dienenden Gangschaltkupplung dem Synchronismus mit dem von der Abtriebswelle her angetriebenen Gegenklauenkranz dieser Kupplung zustrebt und bei Erreichen des Synchronismus ohne Stoß und ohne daß hierzu irgendein Teil beschleunigt oder verzögert werden müßte, einrückt.Provided that the gear shift clutches, as in the main patent is mentioned, are designed as automatically shifting balancing clutches, can also achieve the beneficial effect that when switching off a gear and switching on the prepared next gear by emptying the flow circuit one and filling the flow circuit of the other power path by switching off the one still switched on from the gear that was just switched off in the switched off power path, but unloaded gear shift clutch of the secondary part of the main clutch of this power path falls in its speed and thereby directly or indirectly with it connected coupling half of the serving for the next gear to be prepared Gear shift clutch synchronism with that driven by the output shaft Opposite claw ring of this clutch strives and when synchronism is reached without Shock and without any part having to be accelerated or decelerated, indent.

Es bestünde nun die Möglichkeit, die Schaltung so vorzunehmen bzw. die Schaltvorrichtung zur selbsttätigen Durchführung des Schaltvorganges derart auszubilden, daß beispielsweise nach dem Umschalten von einem zum nächsten Gang der eine Gang noch vorbereitet bleibt und statt seiner der übernächste Gang erst vorbereitet wird, kurz bevor er tatsächlich eingeschaltet werden soll. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß in jedem Gang der Sekundärteil des für das Ein- und Ausschalten des anderen Kraftweges bestimmten Strömungskreislaufes mit höherer Drehzahl angetrieben wird als in seinem Arbeitsbereich in gefülltem bzw. eingeschaltetem Zustand, was nicht nur den Nachteil erhöhter Ventilationsverluste mit sich bringt, sondern auch noch insofern sich nachteilig auswirkt, als beim Ausschalten der vom vorhergehenden Gang jeweils unbelastet noch eingeschalteten Gangschaltkupplung zum Vorbereiten des nächsthöheren Ganges das mit hoher Drehzahl angetriebene Turbinenrad des Strömungskreislaufes für den anderen Kraftweg sich erst von dieser Drehzahl herab verzögern muß, bis die mit ihm gekuppelte Kupplungshälfte der für den nächsten Gang erforderlichen Gangschaltkupplung den Synchronismus mit der mit der Abtriebswelle in Verbindung stehenden zweiten Kupplungshälfte durchläuft, um dabei einzukuppeln. Diese Verzögerung wird lediglich durch Lager- und Luftreibung bewirkt, da ja eine besondere Verzögerungseinrichtung vermieden werden soll, und dauert daher unerwünscht lang.It would now be possible to make the circuit like this or the switching device for the automatic implementation of the switching process in this way train that, for example, after switching from one gear to the next one course remains prepared and instead the next but one course only prepared shortly before it is actually to be switched on. This execution has the disadvantage that the secondary part of the for switching on and off in each gear the other power path specific flow circuit driven at a higher speed is what in his workspace is filled or switched on not only has the disadvantage of increased ventilation losses, but also still has a disadvantageous effect, as when switching off the previous one Gear in each case unloaded still engaged gear shift clutch for preparation of the next higher gear is the turbine wheel of the flow circuit, which is driven at high speed for the other force path must first decelerate from this speed down until the coupling half coupled with it is the one required for the next gear Gear shift clutch the synchronism with that with the output shaft in connection standing second coupling half passes through to engage it. This delay is only caused by bearing and air friction, as there is a special delay device should be avoided, and therefore takes an undesirably long time.

Zur Vermeidung dieser Nachteile, auf die weiter unten noch einmal eingegangen wird, wird gemäß der Erfindung eine solche Ausbildung der Schaltvorrichtung bzw. der Gangschaltkupplungen selbst als Überholkupplungen, z. B. als Abweiskupplungen, sperrbare Freiläufe od. dgl. mit Vorwählung vorgeschlagen, daß unmittelbar nach dem Umschalten von einem niederen Gang zum nächsthöheren (außer zum letzten) und damit von einem Kraftweg zum anderen die vom ausgeschalteten Gang noch eingeschaltete, aber unbelastete Gangschaltkupplung ausgeschaltet wird und daß beim Umschalten von jedem höheren Gang zu einem niederen der jeweils höhere Gang vorbereitet bleibt. Zufolge des unmittelbar nach dem Hochschalten erfolgenden Ausschalteis der Gangschaltkupplung des vorhergehenden Ganges fällt nun die Drehzahl der Sekundärwelle der Hauptkupplung (Strömungskreislauf) des gerade unbelasteten Kraftweges ab, und die mit dieser Welle mittelbar oder unmittelbar verbundene Kupplungshälfte der für den nächsten Gang erforderlichen Gangschaltkupplung kommt beim Durchlaufen des Synchronismus mit dem Gegenklauenkranz selbsttätig in Eingriff.To avoid these disadvantages, refer to the one below is received, such a design of the switching device is according to the invention or the gear shift clutches themselves as overrunning clutches, e.g. B. as deflector couplings, Lockable freewheels or the like. Proposed with preselection that immediately after switching from one lower gear to the next higher (except for the last) and so that from one power path to the other the gear still engaged from the disengaged gear, but unloaded gear shift clutch is switched off and that when switching from each higher gear to a lower one, the higher gear remains prepared. As a result of the gearshift clutch being disengaged immediately after the upshift of the previous gear now drops the speed of the secondary shaft of the main clutch (Flow circuit) of the just unloaded force path from, and that with this wave indirectly or directly connected coupling half for the next gear required gear shift clutch comes when going through the synchronism with the Opposing claw rim automatically engages.

Zweckmäßigerweise wird hierbei außerdem eine solche Ausbildung des Getriebes gewählt, daß beim Hinaufschalten selbsttätig mit der Schaltmaßnahme zum Umschalten von einem Kraftweg zum anderen das Umschalten der auszuschaltenden Gangschaltkupplung bzw. der aus- und der einzuschaltenden Gangschaltkupplungen vorgewählt wird. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Ausbildung der Schaltvorrichtung erzielt werden, so daß die nicht mehr benötigte Gangschaltkupplung zwangläufig in dem Augenblick ausrückt, wo sie entlastet wird, wo also die Kraftübertragung gerade über den neuen Gang geht; oder aber es wird die konstruktive Ausbildung der Gangschaltkupplungen selbst so gewählt, daß die Ausschaltung zwangläufig in dem Augenblick erfolgt, wo die mit der neu eingeschalteten Hauptkupplung verbundene Kupplungshälfte der auszuschaltenden Kupplung die mit der Abtriebswelle mittelbar oder unmittelbar verbundene andere Kupplungshälfte zu überholen sucht (also abhängig von der Umkehr der relativen Drehrichtung der beiden Kupplungsteile). Dabei kann ohne weiteres in Kauf genommen werden, daß für den Fall, daß einmal nach Umschalten vom I. zum 2. Gang nicht auf den 3. Gang als nächsten geschaltet werden soll, sondern wieder zurück zum I., die Vorbereitung des 3. Ganges wiederaufgehoben und wieder der I. Gang vorbereitet werden muß, zumal dies im unbelasteten Kraftweg ohne Schwierigkeit durchgeführt werden kann und der Drehzahlangleichvorgang unter dem vollen Drehmoment des wieder eingeschalteten Wandlers sehr rasch vor sich geht.Appropriately, here is also such a training Gear selected that when upshifting automatically with the shift action to Switching from one force path to the other, switching over the gear shift clutch to be disengaged or the gearshift clutches to be switched off and on is preselected. this can be achieved, for example, by appropriately designing the switching device be, so that the gear shift clutch is no longer required inevitably at the moment disengages where it is relieved, i.e. where the power transmission is just about the new one Gear goes; or it is the structural design of the gear shift clutches chosen so that the switch-off inevitably takes place at the moment where the coupling half of the one to be switched off connected to the newly switched on main coupling Coupling the other directly or indirectly connected to the output shaft Seeks to overtake the coupling half (i.e. depending on the reversal of the relative direction of rotation of the two coupling parts). It can easily be accepted that in the event that once after switching from 1st to 2nd gear not to 3rd gear should be switched next, but back to I., the preparation the 3rd gear has to be lifted again and the 1st gear must be prepared again, especially since this can be done in the unloaded power path without difficulty and the Speed adjustment process under the full torque of the converter that is switched on again going on very quickly.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. In Abb. I ist ein Zweiwegegetriebe mit zwei Wandlern für drei Vorwärtsgänge gezeigt, bei welchem die Gangschaltkupplungen als Abweisklauenkupplungen ausgebildet sind; Abb. 2 zeigt eine sonst gleiche Ausführung, bei welcher jedoch selbstschaltende Klauenkupplungen mit über einen Klinkenhilfsantrieb auf einem Steilgewinde verschiebbaren Kupplungshälften als Gangschaltkupplungen verwendet werden; Abb. 3 zeigt eine Ausführung für ein Vierganggetriebe mit zwei Abweisklauenkupplungen und einer selbstschaltenden Kupplung mit Steilgewindemuffe und Klinkenhilfsantrieb als Gangschaltkupplungen.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In Fig. I a two-way transmission with two converters for three forward gears is shown, in which the gear shift clutches are designed as deflector claw clutches; Fig. 2 shows an otherwise identical design, but in which it is self-switching Claw couplings with an auxiliary ratchet drive on a steep thread sliding clutch halves are used as gear shift clutches; Fig. 3 shows an embodiment for a four-speed transmission with two deflector claw clutches and a self-shifting clutch with a high-helix thread socket and auxiliary ratchet drive as gear shift clutches.

Zum Einschalten des I. Ganges wird bei dem Getriebe nach Abb. I der Wandler I, der beispielsweise für ein Drehzahlverhältnis von Abtrieb- zu Antriebwelle m2: n1 = 0,7 konstruiert ist, gefülllt und der Kupplungshebel Io nach rechts gelegt, so daß die auf der mit dem Turbinenrad des Wandlers verbundenen Hohlwelle II verschiebbar angeordnete doppelseitige Kupplungsmuffe 12 nach links gegen die Klauen 13 des Zahnrades I4 gerückt wird und unter dem Einfluß der Federn 15 und 18 einzukuppeln sucht. Das Einrücken ist im Stillstand im allgemeinen jedoch nicht möglich, wenn nicht gerade zufällig die Klauen der linken Klauenreihe der Kupplungsmuffe genau in die Lücken zwischen den Klauen am Zahnrad I4 treffen. Sobald durch das Füllen des Wandlers I dessen Turbinenrad sich zu drehen beginnt, wird die Kupplungsmuffe zunächst so weit verdreht, daß die Klauen ineinandergreifen können und der Formschluß zur Übertragung der Kraft vom Wandler I über die Turbinenradhohlwelle i i, die Muffe 12 und die Zahnräder 14 und 16 auf die Abtriebswelle 17 hergestellt ist.In order to switch on the 1st gear in the gearbox according to Fig on the hollow shaft II connected to the turbine wheel of the converter displaceably arranged double-sided coupling sleeve 12 is moved to the left against the claws 13 of the gear wheel I4 and seeks to couple under the influence of the springs 15 and 18. However, engagement is generally not possible at a standstill unless the claws of the left claw row of the coupling sleeve hit the gaps between the claws on gear wheel I4 by chance. As soon as the turbine wheel begins to rotate due to the filling of the converter I, the coupling sleeve is initially rotated so far that the claws can interlock and the positive locking for transmitting the power from converter I via the turbine hollow shaft ii, the sleeve 12 and the gears 14 and 14 16 is made on the output shaft 17.

Zum Umschalten auf den 2. Gang wird der Kupplungshebel Io nach links verschwenkt, der Wandler I entleert, der Wandler II gefüllt und der Kupplungshebel umgelegt. Sobald der Wandler II, der für n2: n1 = I ausgelegt sein soll, greift und das Zahnrad I4 die Sekundärwelle des sich entleerenden Wandlers I und die auf ihr angeordnete Kupplungsmuffe 12 überholen will, rückt diese unter der Kraft der Federn 15 und 18 außer Eingriff mit den Klauen des Zahnrades I4 und kommt mit ihrer rechten Hälfte mit den Klauen des Zahnrades I9 in Eingriff, sobald das Turbinenrad des Wandlers I in seiner Drehzahl unter die Drehzahl des mit der Abtriebswelle in Verbindung stehenden Zahnrades I9 abzusinken beginnt. Damit ist im 2. Gang, in welchem die Kraft vom Wandler II über dessen Turbinenrad und die Zahnräder I4, 16 auf die Abtriebswelle 17 übertragen wird, bereits die Kupplung K2 eingeschaltet, die zusammen mit dem Wandler I zur Kraftübertragung im 3. Gang dient. Der 3. Gang wird also unmittelbar nach dem Einschalten des 2. Ganges, und zwar während der im I. Gang eingeschaltete Wandler infolge seiner Entleerung in seiner Drehzahl abfällt, in seinem formschlüssigen Teil geschaltet, so daß es zur Umschaltung vom 2. auf den 3. Gang nur noch der Umfüllung der Wandler, also des Füllens des Wandlers I und des Entleerens des Wandlers II bedarf. Die Steuereinrichtung wird so ausgebildet, daß beim Umlegen des Gangwählhebels vom I. zum 2. Gang sowohl das Umfüllen der Wandler eingeleitet als auch der Kupplungshebel umgelegt wird. Würde die Ausführung so getroffen, daß vom I. auf den 2. Gang umgeschaltet werden kann, ohne daß unmittelbar nach dem Umschalten die Kupplung K1 aus- und K2 eingeschaltet wird, dann würde das Turbinenrad des Wandlers I, das dann im 2. Gang über die Turbinenhohlwelle II und die Kupplung K1 mit dem Turbinenrad des Wandlers II gekuppelt bliebe, mit diesem auf eine dem Übersetzungsunterschied zwischen den Wandlern I und II entsprechende höhere Drehzahl beschleunigt und so vom Wandler II wesentlich schneller angetrieben, als dies das Pumpenrad des Wandlers I zu tun vermag. Im Gegensatz hierzu läuft das Turbinenrad des Wandlers I bei der Ausführung gemäß der Erfindung nur mit einer dem Übersetzungsverhältnis der beiden Zahnräderpaare I4, 16 und 2o, I9 entsprechend reduzierten Geschwindigkeit um.To switch to 2nd gear, the clutch lever Io is turned to the left pivoted, the converter I emptied, the converter II filled and the clutch lever knocked down. As soon as the converter II, which should be designed for n2: n1 = I, takes effect and the gear I4 the secondary shaft of the deflating converter I and the wants to overtake her arranged coupling sleeve 12, this moves under the force of Springs 15 and 18 disengage from the claws of gear I4 and come with her right half with the claws of gear I9 engaged once the turbine wheel of the converter I in its speed below the speed of the with the output shaft in Connected gear I9 begins to drop. So in 2nd gear, which one the force from the converter II via its turbine wheel and the gears I4, 16 to the Output shaft 17 is transmitted, the clutch K2 is already switched on, which together with converter I is used to transmit power in 3rd gear. So 3rd gear is immediate after switching on the 2nd gear, namely while the one switched on in 1st gear Converter falls in its speed as a result of its emptying, in its form-fitting Part switched so that it is only necessary to transfer from 2nd to 3rd gear the converter, i.e. the filling of the converter I and the emptying of the converter II requirement. The control device is designed so that when the gear selector lever is thrown from 1st to 2nd gear both the transfer of the converter and the clutch lever are initiated is knocked down. If the execution would be made in such a way that switched from 1st to 2nd gear can be without immediately after switching the clutch K1 off and K2 is switched on, then the turbine wheel of converter I, which is then in 2nd gear Via the turbine hollow shaft II and the clutch K1 with the turbine wheel of the converter II would remain coupled, with this on one of the translation differences between the Converters I and II corresponding higher speed accelerated and so by the converter II driven much faster than doing the impeller of converter I able. In contrast to this, the turbine wheel of converter I runs during execution according to the invention only with one of the transmission ratio of the two pairs of gears I4, 16 and 2o, I9 reduced speed accordingly.

Wenn bei einer Ausführung gemäß der Erfindung vom 2. auf den 3. Gang umgeschaltet werden soll, dann läuft das Turbinenrad des Wandlers I außerdem bereits mit der Drehzahl um, von der aus im 3. Gang die weitere Beschleunigung des Fahrzeuges vor sich geht, während andernfalls das Turbinenrad von seiner Überdrehzahl erst auf diese Drehzahl absinken müßte.If in an embodiment according to the invention from 2nd to 3rd gear is to be switched over, then the turbine wheel of converter I is also already running with the speed from which in 3rd gear the further acceleration of the vehicle going on, while failing the turbine wheel from its overspeed only should drop to this speed.

Das in Abb. 2 gezeigte Getriebe unterscheidet sich von dem nach Abb. I lediglich dadurch, daß statt der Abweisklauenkupplungen sogenannte Legge-Kupplungen, nämlich Klauenkupplungen mit über ein Steilgewinde verschiebbarer Kupplungsmuffe und Klinkenhilfsantrieb zum selbsttätigen und stoßfreien Einführen der Klauen ineinander vorgesehen sind. Die beiden Gangschaltkupplungen sind auch hier wieder zu einer Doppelkupplung zusammengefaßt.The gear shown in Fig. 2 differs from the one shown in Fig. I only by the fact that instead of the deflector claw couplings so-called Legge couplings, namely claw couplings with a coupling sleeve that can be displaced via a coarse thread and auxiliary pawl drive for automatic and shock-free insertion of the claws into one another are provided. The two gear shift clutches are also one here again Double clutch summarized.

Zum Einschalten des I. Ganges wird hier wiederum der Wandler I gefüllt. Sobald sich sein Turbinenrad in der durch einen Pfeil angegebenen Drehrichtung zu drehen beginnt, schiebt sich die Kupplungsmuffe 21, die mit ihren Zähnen 22 in der Mittelstellung mit den Klinken 23 am Zahnrad I4 im Eingriff steht, nach links in Eingriff mit den Klauen 24 des Zahnrades 1q.. Wenn vom i. auf den 2. Gang umgeschaltet wird, bei welchem der Kraftfluß vom Turbinenrad des Wandlers II über das Zahnradpaar i4., 16 auf die getriebene Welle 17 geht, dann verschraubt sich die Kupplungsmuffe 2i beim Überholvorgang nach rechts, so daß sich ihr linker Klauenkranz vom Zahnrad 1q. löst und der rechte Klauenkranz 25 mit den Klauen 27 des Zahnrades i9 in Eingriff kommt. Sobald vom 2. auf den i. Gang zurückgeschaltet werden soll, braucht lediglich der Wandler I gefüllt und der Wandler II entleert zu werden, wobei sich die Kupplungsmuffe selbsttätig wieder nach links verschraubt. Soll aber vom 2. auf den 3. Gang geschaltet werden, dann muß außer der Füllung des Wandlers I und der Entleerung des Wandlers II noch die Sperrung der Kupplungsmuffe 2i in ihrer rechten Endlage bewirkt werden, da andernfalls beim Füllen des Wandlers I die Muffe selbsttätig in die für den i. Gang dienende Stellung nach links rücken würde. Hierzu ist auf der Hohlwelle i i ein Riegel 28 axial in die Verzahnung 29 der Muffe 2,1 verschiebbar gelagert, derart, daß sich bei Verriegelung die Muffe 2I und die Hohlwelle II relativ zueinander nicht verdrehen können. Wesentlich ist, daß die Ausführung so getroffen ist, daß sich die Klauenkupplung unmittelbar nach dem Umschalten auf den 2. Gang in die für den 3. Gang erforderliche Stellung bewegt, so daß der 3. Gang bis auf die Sperrung, die wegen der- schon festgelegten relativen Winkellage von Kupplungsmuffe und Zahnrad I9 ohne Schwierigkeit durchgeführt werden kann, bereits vorbereitet ist.In order to switch on the 1st gear, the converter I is again filled here. As soon as its turbine wheel turns in the direction of rotation indicated by an arrow begins to rotate, the coupling sleeve 21 pushes with its teeth 22 in the Middle position is engaged with the pawls 23 on the gear I4, to the left in Engagement with the claws 24 of the gear 1q .. If from i. switched to 2nd gear is, in which the power flow from the turbine wheel of the converter II via the gear pair i4., 16 goes on the driven shaft 17, then the coupling sleeve is screwed 2i when overtaking to the right, so that its left claw rim is off the gear 1q. solves and the right claw ring 25 with the claws 27 of the gear i9 in engagement comes. As soon as from the 2nd to the i. You only need to shift down gear the converter I filled and the converter II emptied, with the coupling sleeve automatically screwed to the left again. But should be switched from 2nd to 3rd gear then must be in addition to the filling of the converter I and the emptying of the converter II the coupling sleeve 2i can still be locked in its right end position, otherwise, when the converter I is filled, the sleeve automatically plugs into the one for the i. Gang serving position would move to the left. For this purpose, i i on the hollow shaft a bolt 28 axially slidable in the toothing 29 of the sleeve 2.1 stored in such a way that when locking the sleeve 2I and the hollow shaft II relatively cannot twist to each other. It is essential that the execution is done in this way is that the dog clutch is immediately after switching to 2nd gear moved into the position required for 3rd gear, so that 3rd gear except for the blocking, because of the already determined relative angular position of the coupling sleeve and gear I9 can be done without difficulty, already prepared is.

Beim Herunterschalten vom 3. zum 2. Gang wird gleichzeitig mit dem Einleiten des Wandlerfüllens bzw. -entleerens die Sperrung für die Kupplungsmuffe gelöst. Diese bleibt aber während des 2. Ganges in der rechten Endlage, d. h. der 3. Gang bleibt vorbereitet. Soll aber auf den I. Gang zurückgeschaltet werden, dann bedarf es hierzu nur des Füllens von Wandler I sowie des Entleerens von Wandler II. Sobald der Wandler I sein Turbinenrad über die Drehzahl des Zahnrades I9 beschleunigt, schraubt sich die Kupplungsmuffe, da jetzt die Verriegelung gelöst ist, nach links, und der I. Gang ist damit eingeschaltet.When downshifting from 3rd to 2nd gear, the Initiation of the converter filling or emptying the lock for the coupling sleeve solved. However, this remains in the right end position during the 2nd gear, i.e. H. the 3rd gear remains prepared. But if you want to shift back to 1st gear, then all that is required is to fill converter I and empty converter II. As soon as the converter I accelerates its turbine wheel above the speed of the gear wheel I9, if the coupling sleeve is screwed to the left, since the lock is now released, and the 1st gear is switched on.

Die Ausführung kann aber auch so getroffen werden, daß der Riegel 2,8 im I. Gang in seiner linken Endstellung steht, so daß beim Einrücken der Klauen 25 der Muffe 21 in die Klauen 27 des Zahnrades I9, also beim Vorbereiten des 3. Ganges, auch die Zähne 29 der Muffe bereits in die Verzahnung des Riegels 28 eingreifen und damit auch die Sperrung von Muffe und Hohlwelle bereits vollzogen ist. Soll dann vom 2. zum 3. Gang geschaltet werden, dann braucht hierzu nur der eine Wandler II entleert und der andere, I, gefüllt zu werden. Soll aber vom 2. auf den I. Gang zurückgeschaltet werden, dann ist gleichzeitig mit dem Einleiten des Füllens des Wandlers I die Entriegelung vorzunehmen. Die im 3. Gang erforderliche Verriegelung der Schaltmuffe kann somit beim Hinaufschalten entweder unmittelbar mit dem Einschalten des 2. und Vorbereiten des 3. Ganges oder erst mit der Schaltmaßnahme zum Einschalten des 3. Ganges vorgenommen bzw. beim Herunterschalten mit der Maßnahme zum Einschalten des I. Ganges oder schon beim Umschalten vom 3. zum 2. Gang gelöst werden.The execution can also be made so that the bolt 2.8 in 1st gear is in its left end position, so that when the claws engage 25 of the sleeve 21 in the claws 27 of the gear wheel I9, i.e. when preparing the 3rd Ganges, the teeth 29 of the sleeve already engage in the teeth of the bolt 28 and thus the locking of the sleeve and hollow shaft has already been completed. Intended to are then shifted from 2nd to 3rd gear, then only one converter is required II emptied and the other, I, to be filled. But should go from 2nd to 1st gear are switched back, then at the same time as the initiation of the filling of the Converter I to make the unlocking. The lock required in 3rd gear the shift sleeve can therefore either be switched on immediately when switching up of the 2nd and preparation of the 3rd gear or only with the switching action for switching on of 3rd gear or when downshifting with the measure for switching on first gear or when switching from third to second gear.

Statt die beiden Wandler nach den gezeigten Ausführungsbeispielen für verschiedene Drehzahlverhältnisse auszubilden, können sie auch völlig gleich ausgeführt und mit verschiedener Drehzahl angetrieben werden. Außerdem könnte das Ein-und Ausschalten der Strömungskreisläufe auch durch irgendeine andere Maßnahme, beispielsweise durch Ringschieber oder durch Verschieben von Laufrädern bewerkstelligt werden. Statt der beschriebenen Legge-Kupplungen könnte auch jede andere Art von verriegelbaren Freiläufen Anwendung finden.Instead of the two converters according to the exemplary embodiments shown Train them for different speed ratios, they can also be completely the same executed and driven at different speeds. Besides, that could Switching the flow circuits on and off by any other measure, accomplished for example by ring slide or by moving impellers will. Instead of the Legge couplings described, any other type of find lockable freewheels application.

Bei dem in Abb. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel für ein Vierganggetriebe sind die beiden Gang" schaltkupplungen K1 und K2 als Abweisklauenkupplungen und die Kupplung K3 als Legge-Kupplung ausgebildet. Im I. Gang sind K1 und K2 eingeschaltet. Der Kraftfluß geht über den Wandler I, die Zahnräder 3I, 32, 33, 34 und die Kupplung K2 auf die Welle 35 und über die Zahnräder 36, 37 und die Kupplung K1 zur Abtriebswelle 38. Zum Umschalten vom I. zum 2. Gang wird lediglich der Wandler I entleert und der Wandler II gefüllt, so daß die Kraft vom Wandler II über die Welle 35, die Zahnräder 36, 37 und die Kupplung K1 auf die Welle 38 übertragen wird. Gleichzeitig mit dem Einleiten des Füll- bzw. Entleervorganges der beiden Wandler ist zum Umschalten vom I. auf den 2. Gang gemäß der Erfindung außerdem der Kupplungshebel für die Abweisklauenkupplung K2 umzulegen, so daß diese Kupplung auszurücken bestrebt ist und in dem Augenblick ausrückt, wo die vom Wandler II getriebene Welle 35 das Zahnrad 34 überholt. Durch dieses Auskuppeln von K2 fallen das Zahnrad 34 und mit ihm die Zahnräder 33, 32 und 31 und das Turbinenrad des Wandlers I in ihrer Drehzahl ab. Sobald das Zahnrad 33 und mit ihm die linke Kupplungshälfte 39 der Kupplung K3 in ihrer Drehzahl unter die Drehzahl der mit der Welle 38 umlaufenden rechten Kupplungshälfte 4o abfallen, wird die Kupplungsmuffe 4o über die gegen die Zähne der Muffe 4o sich abstützenden Klinken 4I relativ zur Welle 38 verdreht und dabei auf dem Steilgewinde 42 nach links in Eingriff mit der Kupplungshälfte 39 gebracht.In the embodiment shown in Fig. 3 for a four-speed transmission are the two gear "clutches K1 and K2 as deflector claw clutches and the clutch K3 designed as a Legge clutch. In 1st gear, K1 and K2 are switched on. The power flow goes through the converter I, the gears 3I, 32, 33, 34 and the clutch K2 on the shaft 35 and via the gears 36, 37 and the clutch K1 to the output shaft 38. To switch from 1st to 2nd gear, only converter I is emptied and the converter II is filled, so that the power from the converter II via the shaft 35, the gears 36, 37 and the clutch K1 is transmitted to the shaft 38. Simultaneously with the Initiation of the filling or emptying process of the two converters is to switch over from 1st to 2nd gear according to the invention also the clutch lever for the Abweisklauenkupplung K2 to fold so that this clutch tries to disengage and at the moment disengages where the shaft 35 driven by the converter II overtakes the gear 34. By this disengagement of K2 the gear 34 and with it the gears 33, 32 fall and 31 and the turbine wheel of the converter I in their speed. Once the gear 33 and with it the left coupling half 39 of the coupling K3 in its speed below the speed of the right coupling half 4o rotating with the shaft 38 drops, the coupling sleeve 4o is supported against the teeth of the sleeve 4o Pawls 4I rotated relative to the shaft 38 and, in doing so, follow the high-helix thread 42 brought into engagement with the coupling half 39 on the left.

Ohne besonderen Synchronisiervorgang ist damit die für den 3. Gang erforderliche Schaltkupplung eingerückt worden und der 3. Gang in seinem formschlüssigen Teil geschaltet. Zur Inbetriebnahme des 3. Ganges wird noch während des 2. Ganges, und zwar in dem Augenblick, wo auf den 3. Gang umgeschaltet werden soll und das Umfüllen der Wandler eingeleitet wird, die Ausschaltung der Kupplung K1 und die Einschaltung der Kupplung K2 vorgewählt, indem etwa die mit den verschiebbaren Kupplungshälften in federnder Verbindung stehenden Kupplungshebel umgelegt und die Kupplung K3 in ihrer vorbereiteten Lage gesperrt werden, indem der Riegel 41 in die auf der Welle 38 sitzende Verzahnung 43 geschoben wird. Die Schaltvorrichtung ist also so auszubilden, daß beim Umlegen des Gangschalthebels auf die Stellung für den 3. Gang die Kupplung K3 gesperrt, die Füllung des Wandlers I und die Entleerung des Wandlers II eingeleitet und gleichzeitig die Kupplungshebel der beiden Kupplungen K1 und K2 umgelegt werden. Sobald der Wandler I im 3. Gang die Kraft überträgt, wird die Kupplung K1 entlastet und kann daher ausrücken, worauf die Zahnräder 37, 36 und die Welle 35 mit der rechten Kupplungshälfte der Kupplung K2 und dem Turbinenrad des «Tandlers II in ihrer Drehzahl heruntergehen und die Kupplung K2 beim Durchlaufen des Synchronismus mit der mit dem Zahnrad 34 verbundenen Kupplungshälfte selbsttätig einrückt.That means that there is no special synchronization process for 3rd gear required clutch has been engaged and 3rd gear in its form-fitting Part switched. To start up the 3rd gear, during the 2nd gear, at the moment when you want to switch to 3rd gear and that Transferring the converter is initiated, the disconnection of the clutch K1 and the Activation of the clutch K2 is preselected by about the one with the sliding clutch halves The spring-loaded clutch lever is turned over and the clutch K3 is in their prepared position can be locked by the bolt 41 in the on the shaft 38 seated toothing 43 is pushed. The switching device is to be designed in such a way that that when the gearshift lever is moved to the position for 3rd gear, the clutch is activated K3 blocked, the filling of the converter I and the emptying of the converter II initiated and at the same time the clutch levers of the two clutches K1 and K2 are thrown over. As soon as converter I transmits power in 3rd gear, clutch K1 is relieved and can therefore disengage, whereupon the gears 37, 36 and the shaft 35 with the right The speed of the clutch half of clutch K2 and the turbine wheel of the «Tandler II» go down and the clutch K2 when running through the synchronism with the the clutch half connected to the gear 34 engages automatically.

Während somit im 3. Gang die Kraft über den Wandler I, die Zahnräder 34 32 und 33 und die Kupplung K3 auf die Abtriebswelle 38 übertragen wird, ist außerdem im unbelasteten Kraftweg die Kupplung K2, die zusammen mit K3 im 4. Gang zur Kraftübertragung dient, bereits eingeschaltet.While in 3rd gear the power via converter I, the gears 34 32 and 33 and the Transfer clutch K3 to output shaft 38 is also in the unloaded power path, the clutch K2, which together with K3 is used in 4th gear for power transmission, already switched on.

Zum Einschalten des 4. Ganges wird die Entleerung des Wandlers I und die Füllung des Wandlers II eingeleitet, so daß im 4. Gang die Kraft über den Wandler II, die Welle 35, die Kupplung K2, die Zahnräder 34 und 33 und die Kupplung K3 auf die Welle 38 übertragen wird.To switch on the 4th gear, the converter I and the filling of the converter II initiated, so that in 4th gear the power via the converter II, the shaft 35, the clutch K2, the gears 34 and 33 and the clutch K3 the shaft 38 is transmitted.

Vom 4. Gang wird auf den 3. dadurch zurückgeschaltet, daß Wandler II entleert und Wandler I gefüllt wird. Die Kupplung K2 bleibt eingeschaltet. Auf den 2. Gang wird dadurch zurückgeschaltet, daß außer dem Füllen des Wandlers II und dem Entleeren des Wandlers I die Kupplungshebel für die Kupplung K1 auf K2 umgelegt werden und die Verriegelung der Kupplung K3 gelöst wird, so daß K2 ausschaltet, sobald die Welle 35 mit der auf ihr gelagerten Kupplungshälfte das Zahnrad 34 überholt, und K1 einschaltet, sobald das Zahnrad 37 die Welle 38 überholen will. Wenn auch die Verriegelung für die Kupplung K3 gelöst ist, so bleibt K3 doch eingeschaltet und damit der 3. Gang vorbereitet. Würde statt der Kupplung K3 die Kupplung K2 im 2. Gang unbelastet eingeschaltet, dann würde hierbei das Turbinenrad des Wandlers I über die Übersetzungen 34, 33 und 32, 31 mit wesentlich höherer Drehzahl angetrieben als so, wo nur die Übersetzung 32, 31 wirksam ist. Das Zurückschalten auf den i. Gang wird durch Umfüllen der Wandler und durch Umlegen des Kupplungshebels für die Kupplung K2 eingeleitet. Sobald der Wandler I greift, rückt die Kupplung K2 selbsttätig ein, und die Kupplung K3 löst sich selbsttätig. Die Kupplung K1 könnte auch als einfacher, d. h. nicht sperrbarer Freilauf ausgebildet sein.From 4th gear is shifted back to 3rd by the fact that converter II emptied and converter I is filled. The clutch K2 remains switched on. on 2nd gear is shifted back by the fact that in addition to filling the converter II and the emptying of converter I, the clutch lever for clutch K1 is switched to K2 and the lock of clutch K3 is released so that K2 switches off, as soon as the shaft 35 with the coupling half mounted on it overtakes the gear 34, and K1 switches on as soon as the gear 37 wants to overtake the shaft 38. If also the lock for clutch K3 is released, K3 remains switched on and thus the 3rd gear is prepared. If instead of the clutch K3, the clutch K2 in 2nd gear switched on with no load, then the turbine wheel of the converter would be I driven via the gear ratios 34, 33 and 32, 31 at a much higher speed than so where only the translation 32, 31 is effective. Switching back to the i. Gear is achieved by transferring the converter and flipping the clutch lever for the Clutch K2 initiated. As soon as the converter I engages, the clutch K2 moves automatically on, and the clutch K3 releases automatically. The clutch K1 could also be used as easier, d. H. be designed non-lockable freewheel.

Wenn gemäß der Erfindung die Schalteinrichtung bzw. die Schaltkupplungen selbst derart ausgebildet sind, daß der Schaltvorgang in der gewünschten Reihenfolge abläuft, so könnte trotzdem zusätzlich Vorsorge getroffen sein, um auch noch willkürlich in den Schaltvorgang einzugreifen, etwa derart, daß bei einem Vierganggetriebe beim Umschalten vom 2. zum 3. Gang nicht der 4. vorbereitet wird, sondern der 2. vorbereitet bleibt.If according to the invention, the switching device or the clutches themselves are designed such that the switching operation in the desired sequence expires, additional precautions could nevertheless be taken to be arbitrary to intervene in the switching process, for example in such a way that with a four-speed transmission when Switching from 2nd to 3rd gear is not preparing the 4th, but rather the 2nd being prepared remain.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Multi-stage hydromechanical compound transmission with uninterrupted traction, especially for road and rail vehicles, with two parallel, each with a flow coupling or a flow converter power paths that can be switched on and off, one of which is the i. and 3rd gear, the other power path contains the 2nd and, if applicable, the 4th gear, whereby the input or Switching off the two power paths by filling or emptying the flow circuits is effected and synchronous clutches as automatic clutches in the mechanical Gear part are provided, in particular according to patent 956 585, characterized by such a design of the switching device or the gear shift clutches themselves as overrunning clutches, e.g. B. od as deflector clutches, lockable freewheels. with preselection that immediately after switching from a lower gear to next higher (except for the last) and thus from one force path to the other that of the disengaged gear still engaged, but unloaded gear shift clutch disengaged becomes and that when switching from each higher gear to a lower one of each higher gear remains prepared.

2. Compound transmission according to claim i, characterized in that by such a training that when upshifting automatically with the switching action to switch from one force path to the other, switch over the one to be switched off Gear shift clutch or the gear shift clutches to be switched off and on are preselected will.

3. compound transmission according to claim i for three gears, characterized in that that the gearshift clutches are designed as claw clutches with a locking sleeve are and that the shift sleeve automatically with the switching measure for switching from 2nd locked to 3rd gear and unlocked when downshifting from 3rd to 2nd gear becomes (Fig. 2).

4. compound transmission according to claim i for three gears, characterized in that that the gear shift clutches are designed as claw clutches with locking and that the shift sleeve with switching on the 2nd and preparation of the 3rd gear automatically locked and also automatically with the switching action for downshifting from the 2nd to the 1st Gear is unlocked (Fig. 2).

5. compound transmission according to claim i for four gears, characterized in that two gear shift clutches are used as deflector claw clutches or the like with preselection and a gear shift clutch as an automatically shifting dog clutch is designed with a lock (Fig. 3).

6. compound transmission according to claim 5, thereby characterized in that the i. and 2nd gear engaged and loaded gear shift clutches are designed as a simple freewheel (without locking) (Fig. 3). Into consideration Drawn pamphlets: German Patent Nos. 389 166, 658 32i. Into consideration Older patents drawn: German Patent No. 956 585.