SE437291B - Hydrodynamisk reversibel transmission - Google Patents

Description

7809359-8 lO l5 20 25 _30 35 mission av den kända typen, medelst vilken åkriktningsväxfing kan utföras förslitningsfritt. Denna är dock behäftad med den nämnda olägenheten, nämligen att de kända reversibla turbotransmíssionerna reagerar förhållandevis långsamt på förarens manövrer.

Det till grund för uppfinningen liggande problemet är att så förbättra den i kravets l ingress angivna hydrodynamiska re- versibla transmissionen, att transmissíonens utgång på rota- tionsriktningsomkastningskommando så snabbt som möjligt avger ett vridmoment i den motsatta rotationsriktningen; närmare be- stämt skall så snabbt som möjligt avges fullt vridmoment. På motsvarande sätt skall transmíssionéns utgång, när den rever- sibla transmissionens omkastningsventil intar ett mellanlig- gande tomgångsläge, vid ett omkopplingskommando från tomgång till körning framåt eller bakåt likaså avgiva fullt vridmo- ment inom så kort tid som möjligt.

Det kräves av exempelvis skoplastare eller liknande jordom- flyttningsfordon, även50m av gaffeltruckar, att de ofta skall kunna snabbt fara fram och åter mellan blott några få meter- åtskilda punkter, varvid sålunda föraren ständigt måste omkopp- la den reversibla transmissionen. Ett intervall mellan två om- kopplingar kan härvid uppgå till blott några få sekunder - ibland exempelvis blott 5 sekunder eller mindre.

Dessutom måste en skoplastare, exempelvis vid arbete i ett g stenbrott, mycket snabbt kunna gripa plötsligt nedstörtande material i flykten (fara för fordonet och förarens liv).

Det nämnda-problemet löses genom användningen av de i kravets l kännetecknande del angivna dragen. Det måste nämligen, så- som enligt uppfinningen insetts, sörjas för att under omkopp- lingsförloppet (närmare bestämt under omkastningsventilens övergång från det ena till det andra driftsläget) den från fyllningspumpen via omkastningsventilen till omvandlarna pas- serande arbetsvätskeströmmen kan kontinuerligt flyta vidare; lO 15 20 25 30 35 7809359-8 dvs den får ej ens, såsom vid de kända reversibla turbotrans- missionerna, tillfälligt uppstoppas eller nämnvärt bromsas.

Detta är en av flera förutsättningar för att den omvandlare, som på nytt skall inkopplas, skall fyllas så snabbt som möj- ligt.

Genom att det sörjes för en kontinuerlig vidareströmning av den av fyllningspumpen avgivna arbetsvätskeströmmen, såsom ovan angivits, uppnås samtidigt att inga tryckstötar uppstår i vätskeledningarna under omkopplingsförloppet (fara för ska- dor på ledningarna och speciellt på däri inbyggda värmeväxlare och dylikt). Härigenom blir det nu, i motsats till vad som är fallet vid kända reversibla turbotransmissioner möjligt att omställa omkastningsventilen med valfritt hög hastighet från det ena till det andra driftsläget. Detta är en ytterligare förutsättning för lösning av det till grund för uppfinningen liggande problemet.

Den tillfälliga samtidiga fyllningen av båda omvandlarna har emellertid till följd, att dessa tillfälligtvis arbetar mot varandra. Med hänsyn härtill måste dessutom sörjas för att de båda omvandlarnas tömningsledningar är åtminstone delvis öppna under den väsentliga delen av omkastningsförloppet. Därigenom undvikes, att de båda omvandlarna tillfälligt motarbetar varandra under full effektförbrukning. Detta skulle ha till följd en förhöjd effektförlust, men framför allt skulle om- vandlaren, som skulle urkopplas, bromsa omvandlaren, som skul- le inkopplas och därmed förhindra, att denna så snabbt som mä- ligt skulle avgíva fullt vridmoment i den motsatta rotations- riktningen.

Av det ovanstående framgår, att de enligt uppfinningen före- slagna dragen i tre avseenden medför en mycket snabb reaktion från den vridmomentomvandlare som skall inkopplas vid åkrikt- ningsväxling: l. »Genom den kontinuerliga vidareflyttningen av den av flyllningspumpen avgivna arbetsvätskeströmmen, 78-09359-8 4 varvid arbetsvätskan i omkastningsventilen direkt omlänkas från den ena fyllningsledningen till den andra fyllningsledningen; 2. genom möjligheten till plötslig eller ryckvis om- 5 ställning av omkastningsventilen; och 3. genom att omvandlaren, som skall inkopplas, ej bromsas av den andra omvandlaren.

För att underlätta förståelsen av uppfinningen beskrives nedan l0 i jämförelsesyfte två kända reversibla turbotransmissioner: Vid en öppet utnyttjad reversibel turbotransmission är i omf kastníngsventílens mellanläge visserligen de båda omvandlarnas tömningsledningar öppna, dvs förbundna med en trycklös vätske- D15 sump, men däremot är de båda omvandlarnas fyllningsledningar stängda, dvs skilda från fyllningspumpen,_som för övrigt är utformad som deplacementspump. Därigenom stoppas den av Eglåš niâgâåßggêgigš iggêi ššškeströmmen vid omkastningsventilens / /'övergang fran det ena driftsläget via tomgångsläget till det 20 andra driftsläget; en överströmningsventil måste tillfälligt öppnas och därefter måste arbetsvätskan vid omkastningsventi- lens ingång åter accelereras. Härtill kommer, såsom ovan redan nämnts, att tryckstötar kan äventyra ledningar, värmeväxlare loch dylikt. Det måste här därför sörjas för att omkastnings- 25 ventilens kolvar kan förskjutas blott med måttlig hastighet.

Alla dessa omständigheter leder till den ovannämnda förhållan- devis tröga reaktionen av den kända transmissionen på ett kom- gmando_avseende rotationsriktningsväxling. 3D Vid en annan känd reversibel turbotransmission (DE-patentskrfië ten 354 990) är under omkastningsventilens resp. omkastnings- ventilernas övergång från det ena till det andra dríftsläget _visserligen båda omvandlarnas fyllningsledningar förbundna med fyllningspumpen, men härvid är båda tömningsledningarna 35 stängda. Därigenom kommer de båda vridmomentomvandlarna att tillfälligtvis arbeta mot varandra under fullt omvandlartryck (med dubbelt effektintag). Detta är här helt avsiktligt för a& lO l5 20 25 30 35 ?eo9zs9-s förebygga faran för arbetsmaskinens rusning. Härutöver är arrangemanget sådant, att omkopplingsförloppet fördröjes, exempelvis medelst en till omkastningsventilens kolvar kopp- lad bromskolv. I jämförelse med uppfinningsföremålet avses sålunda här en helt motsatt effekt.

Försök med en i enlighet med uppfinningen utformad reversibel turbotransmission har visat, att reaktionstiden, dvs tiden mellan-ett kopplingskommando och början av vridmomentavgiv- ning på transmissionens utgångsaxel, kan åtminstone reduceras till hälften jämfört med den nämnda, tidigare använda rever- sibla turbotransmissionen. Detta resultat kan genom jämsides utförda åtgärder ytterligare förbättras. Exempelvis kan fyll- ningspumpens specifika transportvolym ökas.

Totalt kan därmed uppnås, att reaktionstiden för transmissio- nen enligt uppfinningen blir lika kort som eller till och med 'kortare än den för de hittills i jordomflyttningsfordon an-u vända hydrodynamisk-mekaniska transmissionerna, vid vilka åk- riktníngsomkastningen sker i den mekaniska transmissionsdelen.

Därvid är att beakta, att vid de kända transmíssionerna en för- kortning av reaktionstiden leder till en ökning av de där ound- vikliga kopplingsstötarna och har till följd en därmed förbun- den ökad förslitníng.

När den reversibla transmissionens fyllningspump är en depla~ cementspump, har konstruktionen den ytterligare fördelen, att den hittills erforderliga överströmningsventilen kan utelämnas Det behövs blott, såsom brukligt, en på en hög tryckgräns in- ställd säkerhetsventil, som träder i funktion blott i nödfall, exempelvis vid stopp i värmeväxlaren eller i ett filter.

Omkastningsventilen vid den reversibla transmissionen enligt uppfinningen kan vara utformad på sådant sätt, att den uppvi- sar blott två vilolägen, nämligen de med de båda utgångsrota- tionsríktningarna samhörande driftslägena. I detta fall måste för uppnående av tomgången vara anordnad en extra ventil_(kort- vaossse-s slutningsventil) i den från fyllningspumpen kommande tryck- ledningen. Väsentligt mera fördelaktigt är det emellertid att utforma omkastningsventilen i enlighet med kravet 2, så att den på i och för sig känt sätt uppvisar ett ytterligare 5|nellanliggande viloläge för inkopplingen av tomgången. Där- igenom uppnås, att i omkastningsventilens tomgångsläge båda omvandlarna fylles delvis, närmare bestämt likformigt,med arbetsvätska. Med andra ord förfylles de båda omvandlarna.

Man måste här acceptera att de båda omvandlarna upptar en lOviss effekt, sammanlagt ca 40 %gav den fulla ineffekten för en enda omvandlare. För detta vinnes emellertid dmlavgörande fördelen, att omvandlarna befinner sig så att säga i bered- skapsläge och därmed omvandlaren, som skall inkopplas, svarar utan dröjsmål på ett inkopplingskommando genom att avge vrid- l5 moment.

I omkastningsventilen kan i tomgångsläget de båda styrbara anslutningsöppningarna för de båda omvandlarnas tömningsled- ningar vara antingen helt eller delvis öppna, närmare bestämt 20 genom en motsvarande anordning av styrkanterna. Ju mindre tid som anslutningsöppningarna är öppna, desto högre blir de båda omvandlarnas fyllningsgrad vid tomgång. I motsvarighet därtill ökar de båda omvandlarnas effektförbrukning, men reaktions- tiden för omvandlaren, som skall inkopplas från tomgång, blir 25 därigenom desto kortare. Viktigt är att i tomgångsläget de båda tömningsledningarnas anslutningsöppningar alltid är lika mycket öppna, så att fyllningsgraden iåde båda omvandlarna är lika stor och så att summan av de av de båda omvandlarna av- givna vridmomenten är lika med noll. Därvid förutsättes, att 30 det är fråga om två lika stora omvandlare.

Anslutningsöppningarna för de båda omvandlarnas fyllningsled- ningar hålles i tomgångsläget mestadels helt öppna. Emellertid är även här variationer möjliga, exempelvis för att förändra 35 omvandlarnas reaktionssnabbhet vid inkopplingen från tomgångs- läget eller omkastningsfasen vid direkt omkoppling från den v ena till den andra omvandlaren. I allmänhet undviker man att 7809359-8 göra summan av de båda fyllningsanslutningsöppningarnas tvär- snitt i tomgångsläget mindre än tvärsníttet av en enda fyll- ningsanslutningsöppning. I annat fall bromsas nämligen den av fyllningspumpen avgivna arbetsvätskeströmmen och uppstår fara 5för tryckstötar. Dock kan naturligtvis genom försök bestämmas, i vilken utsträckning en förminskning av nämnda tvärsnitt är möjlig utan att äventyra ledningar, värmeväxlare och dylikt.

Den i kravet 3 beskrivna uppbyggnaden av omkastningsventilen l0är speciellt fördelaktig för en pneumatisk manövrering, dvs för en förskjutning av styrkolvarna medelst tryckluft. Den pneumatiska manövreringen föredrages på grund av dess enkel- het jämfört med andra möjliga manövreringssätt (hydrauliska eller elektriska). l5 n Det är känt att omkoppla en omkastningsventil, som uppvisar en enda styrkolv med tre lägen, med hjälp av en dubbelverkan- de pneumatisk cylinder. Detta har emellertid den nackdelen, att den pneumatiska cylindern i mittläget för dess kolv upp- visar avsevärda dödutrymmen, som vid påläggning av tryckluft fördröjer dess verkan. Genom den i kravet 3 angivna uppbygg- naden undvíkes denna olägenhet. Enligt detta krav anordnas två styrkolvar i stället för en enda styrkolv. Skall nu för- skjutningen av dessa styrkolvar från från-läget till till- 25 läget ske pneumatiskt mot verkan av en fjäder, så erfordras härför två enkelverkande pneumatiska cylindrar, som ej uppvi- sar något dödutrymme i från-läget. Därigenom undvíkes vid på- läggningen av tryckluft varje som helst fördröjning, så att omkopplingen sker med högsta möjliga hastighet. Detta bidra- 30 ger, såsom ovan förklarats, väsentligt till lösningen av det till grund för uppfinningen liggande problemet. 20 Även vid den i kravet 3 beskrivna omkastningsventilen kan de i kravet l angivna åtgärderna utan vidare förverkligas, dvs 35 även här blir vid direkt övergång från det ena till det and- ra driftsläget tillfälligtvis såväl båda fyllningsledningarna förbundna med fyllningspumpen som båda tömningsledningarna 78-'092559 - 8 lo öppna. Det måste emellertid sörjas för att ej båda styrkol- varna samtidigt uppnår till-läget. I annat fall skulle de båda fyllningsledningarna samtidigt skiljas från fyllnings- pumpen, vilket skulle resultera i ovan beskrivna olägenhe- ter. För att förhindra defiæ är olika lösningar tänkbara. En särskilt fördelaktig lösning beskrives i kravet 4. I enlig- het därmed stöter alltid de båda styrkolvarna mot varandra, när en av dem befinner sig i till-läget. Förskjutes sålunda den ena styrkolven till till-läget, när den andra styrkolven redan befinner sig där, så undantränges denna till från~läget.

I Transmissionen enligt uppfinningen kan med fördel användas i 15 20 25 30 35 jordomflyttningsmaskiner, såsom skoplastare, ävensom i gaffel- truckar och liknande fordon. Dock kan den även med fördel an- vändas i rangerlokomotiv.

Den reversibla transmissionen kan vidareutvecklas i enlighet med kravet 5. De här angivna dragen användes företrädesvis när det drivna fordonet vid behov skall kunna röra sig med krypfart. Detta förekommer ofta vid exempelvis gaffeltruçkar och rangerlok. Tidigare är visserligen kända många arrangemang genom vilka det av en hydrodynamisk vridmomentomvandlare av- givna vridmomentet vid behov kan minskas. Även drivningen av en omvandlare med partiell fyllning är tidigare känd för detta ändamål. Dock blir vid användning av dragen enligt krav 5 kon- struktionen för inställningen av partiell fyllning särskilt enkel. Dessutom är vridmomentet, som skall avges, speciellt fininställbart, emedan det bildas av skillnaden mellan vrid- momenten, som de båda mot varandra arbetande omvandlarna avgem En ytterligare utformning av uppfinningen beskrives i kravet 6. Härigenom kan uppnås, att de båda omvandlarna vid behov kan tömmas helt och att därmed fordonet kan röra sig med full- ständig frigång. En sådan frigång erfordras exempelvis vid rangerlok. Utan de i kravet 6 angivna dragen utövar nämligen de i tomgångsläget delvis fyllda omvandlarna en bromsande ver- lO l5 20 25 30 35 7-809359-8 kan på fordonet. Inkopplingen av frigång enligt krav 6 har vidare den fördelen att de båd vridmomentomvandlarnas effekt- förbrukning blir nära nog lika med noll.

Såsom anges i kravet 6, skall inställningen av frigången vara möjlig, endast när omkastningsventilen är i tomgängsläget och fordonet rör sig med en bestämd minimihastighet. När nu under körningen omkastningsventilen omställes från det ena drifts- läget via tomgångsläget till det andra driftsläget, skall und- vikas en tillfällig öppning av kortslutningsventilen. Därför sker enligt kravet 7 tillförseln av frigångssignalen till kortslutningsventilen med en tidsfördröjning. Dessutom sörjes för att bortkopplingen av frigångssignalen sker utan en sådan fördröjning. När fordonet är inställt på frigång och antingen stannar eller omkastningsventilen under gång åter förskjutes till ett av sina driftslägen, skall nämligen kortslutnings- ventilen så snabbt som möjligt återgå till sitt overksamma lä- ge.

Utföringsexempel på uppfinningen beskrives i det följande med hänvisning till bifogade ritning.

Pig. l visar schematiskt en hydrodynamisk reversibel kraftöver- föringsanordning, i korthet benämnd reversibel turbotransmis- sion.

Pig. 2 visar en modifikation av anordningen enligt fig. l.

Pig. 3 åskådliggör konstruktionen av den i fig. l visade revaë sibla turbotransmissionens omkastningsventil.

Pig. 4 visar i längdsnitt två omkastningsventíler för en hydro- dynamisk reversibel kraftöverföringsanordning med två vridmo- mentomvandlare för varje drivrotationsriktning.

Den i fig. l åskådliggjorda reversibla turbotransmissionen upp- visar två inbördes lika hydrodynamiska vridmomentomvandlare lO 78^Û9359"8 _ lo och 20. Vardera av dessa omfattar en ingångsaxel ll resp. 2l med kugghjul l2 resp. 22 och pumphjul l3 resp. 23, en utgångs- axel l4 resp. 24 med turbínhjul 15 resp. 25 och kugghjul 16 resp. 26 samt en fyllningsledning l7 resp. 27, en tömnings- g 5 ledning 18 resp. 28 och slutligen ett symboliskt visat utlopp l9 resp. 29 för läckvätska.

Vartdera av kugghjulen l2, 22 ingriper med ett drivkugghjul 9, som är anbragt på en drivaxel 8. Därigenom roterar de båda 10 ingångsaxlarna ll, 21 med pumphjulen 13, 23 alltid i samma riktning. De båda kugghjulen ló, 26 ingriper med varandra, så att de båda omvandlarutgångsaxlarna l4, 24 med turbinhju- len l5, 25 alltid roterar i inbördes motsatt riktning. En av dessa axlar, nämligen den med 24 betecknade, utgör samtidigt 15 transmíssionsdrivaxeln.

Fyllnings- och tömningsledningarna l7, 27 resp. 18, 28 är an- slutna till en omkastningsventil 30, som uppvisar två drifts- lägen, nämligen ett driftsläge V för den ena drivrotations- f2O riktningen (framåtgång) och ett driftsläge R för den andra drivrotationsriktningen (bakåtgång). Vidare förefinnes ett tredje, mellanliggande läge O, nämligen för tomgång. I detta läge visas omkastningsventilen 30. I stället för omkastnings- ventilen 30 kan emellertid vara anordnad en ventil, som ej 25 uppvisar tomgångsläget 0 utan blott de båda dríftslägena V och R.

Omkastningsventilen 30 har en fyllningsanslutning 32 för tryde ledningen 36 hos en fyllningspump 37, som är utformad som kugg- 3O hjulspump. Denna suger arbetsvätska från transmissionens sump 38 och drives av ingångsaxeln 2l via en konisk växel 39 ochl en axel 40. I tryckledningen 36 är på det brukliga sättet in- byggd en värmeväxlare 42 för kylning av arbdævätskan. Dess- utom är till tryckledningen ansluten en säkerhetsventil 4l. 35 Dennas tryckgräns är ställd så högt, att den förblir stängd inom det normala arbetstrycksområdet och öppnas blott i nödfaü vid förekomst av störningar. Omkastníngsventilen 30 uppvisar 78-'09359-8 ll vidare tömningsanslutningar 34 och 35, som mynnar i sumpen 38.

I det på ritningen visade tomgångsläget 0 för omkastningsven- 5 tilen 30 är fyllningsanslutningen 32 förbunden med båda om- vandlarfyllningsledningarna 17 och 27. Samtidigt är båda om- vandlartömningsledningarna 18 och 28 via tömníngsanslutningen 34 förbundna med transmíssionens trycklösa sump 38. Därigenom är visserligen båda omvandlarna i viss grad fyllda med arbets- l0 vätska, men det normala arbetstrycket kan ej uppbyggas i om- vandlarna. De båda omvandlarna l0 och 20 arbetar sålunda mot varandra, dock med ringa effektförbrukníng. Förskjutes omkast- ningsventilen 30 exempelvis till arbetsläget V, så förbindes blott omvandlarens 10 fyllningsledning l7 med fyllningsanslut- 15 ningen 32 och därigenom med fyllningspumpen 37, medan den and- ra omvandlarens 20 fyllnigsledning 27 nu avstänges från fyll- ningspumpen 37 och för avlastning förbindes med tömningsan- slutningen 35. Tömningsledningen 28 för denna omvandlare 20 är som tidigare öppen, dvs förbunden med sumpen 38, medan omvand- 20 larens lO tömningsledning l8 är stängd. Därigenom är nu omvand- laren lO i sitt normala driftstillstånd och överför vridmoment från ingångsaxeln ll till utgångsaxeln 14. Avgivníngen av vrid- moment genom omvandlaren 10 sker mycket snabbt efter förskjut- ningen av omkastningsventilen 30 till läget V på grund av att 25 omvandlaren lO redan i tomgångsläget 0 var delvis fylld och på grund av att den omkastníngsventilen 30 från fyllningspumpeä 37 tillförda arbetsvätskeströmmen ej måste accelereras.

I fíg. 2 är såväl de hydrodynamiska vridmomentomvandlarna som 30 drivaxlarna och kugghjulen utelämnade. Fyllnings- och tömnings- ledningarna är, liksom i fíg. l, betecknade med 17, 27 resp. 18, 28. Oförändrad är också fyllningspumpen 37 med dess tryck- ledning 36 och säkerhetsventilen 41. Transmissionens sump är även här betecknad med 38. 35 Till skillnad från vad som är fallet i fíg. l uppvisar den ge- nerellt med l3O betecknade omkastningsventilen två vardera mel- 78-09359-8 _ 10 15 20 25 30 35 12 lan två lägen förskjutbara styrkolvar 131 och 132. Mellan dessa båda koaxialt anordnade styrkolvar är inspänd en trybk- fjäder 31. I det visade läget står de båda styrkolvarna 131 och 132 under inverkan av fjädern 31, som har fört isär styr- 5 kolvarna från varandra till det s.k. från-läget. Detta läge motsvarar tomgångsläget O för omkastningsventilen 30 enligt fig. 1, dvs fyllningsanslutningen 32 är förbunden med båda fyllningsledningarna 17, 27, och båda tömningsledningarnaé 18, 28 står i förbindelse med transmissionens sump 38.

Förutom det i fig. 2 visade tillståndet är två ytterligare lägeskombinationer möjliga. Antingen passerar den i figuren på den vänstra sidan anordnade styrkolven 131 till höger till det s.k. till-läget, i vilket den anlígger mot den andra styr- kolven 132, eller förskjutes den i figuren på den högra sidan anordnade styrkolven 132, till dess att den anligger mot styr- kolven 131. I det förstnämnda fallet stänges omvandlarens 20 tömningsledning 28 och förbindes för avlastningsändamål om- vandlarens 10 fyllningsledning 17 med sumpen 38. Därigenom inkopplas omvandlaren 20 fullständigt. I det andra fallet' stänges omvandlaren§ 10 tömningsledníng 18 och avlastas omvand- larens 20 fyllningsledning 27, varigenom omvandlaren 10 in- kopplas fullständigt.

Förskjutningen av styrkolvarna 131 och 132 sker vid anordningen enligt fig. 2 pneumatískt. För detta ändamål är på konventionflh sätt anordnad en förstyvningsventil 50 med tre lägen V, O och R.

I läget V ledes tryckluft från en tryckluftkälla 49 via en sqm- ledning 51 till änden av styrkolven 131, medan tryckluft i lä- get R ledes via en styrledning 52 till änden av styrkolven 132, Den i vartdera fallet ej under tryck försatta ledningen är av- lastad. I det mittre tomgångsläget O är båda styrledníngarna 51 och 52 avlastade. 3 Pig. 3 visar i längdsnitt konstruktionen av omkastningsventí- len 30 för transmissionen enligt fig. 1. En styrkolv 30a är an- ordnad förskjutbar i en borrning 30c i ett ventilhus 30b och uppvisar en kolvstång 33, medelst vilken den kan förskjutas. 10 15 20 25 7809359-8 l3 Styrkolven 30a hålles i de tre lägena V, O och R medelst en konventionell hållaranordníng 45 och visas i tomgångsläget O.

I borrningen 30c mynnar fyllningsledningarna 17 och 27 samt tömningsledningarna l8 och 28 i motsvarighet till det som vi- sas schematiskt i fig. l. Liksom där är fallet, är anordnade en fyllningsanslutning 32 och tömningsanslutningar 34 och 35.

Ledningarnas 17, 27 och 18, 28 anslutningsöppningar är be- tecknade med 76, 77 resp. 86, 87. Vardera av dessa anslut- ningsöppningar samhör med en fläns på styrkolven 30a. Dessa flänsar är betecknade med 73, 74 resp. 83, 84. Varje fläns har en styrkant 71, 72 resp. 8l, 82. Mellan flänsarna förefinnes ringspår 75, 78 och 85.

I tomgångsläget är fyllningsdledningarna 17 och 27 via ring- spåret 75 förbundna med fyllningsanslutningen 32, medan töm- ningsledníngarna 18 och 28 via ringspåret 85 är förbundna med tömningsanslutningen 34, Därigenom är båda omvandlarna lO och 20 delvis fyllda eller "förfyllda"- Är styrkolven 30a förskjmæn exempglvis åt vänster, så är fyllningsledningen l7 genom flän- sen 74 avskild från fyllningsanslutningen_32 och står i stäl- let via ríngspåret 78 och via borrningar 79 och 79a i fri för- bindelse med tömningsanslutningen 35 och är därigenom avlastai Vidare är tömningsledningen 28 spärrad genom flänsen 84. Där- igenom fylles omvandlaren 20 helt via fyllningsledningen 27. och tömmes omvandlaren lO helt via tömningsledningen l8. Det omvända resultatet uppnås genom förskmtning av styrkolven 30a åt höger. ' 30 Styrkanternas 7l, 72 och 81, 82 läge bestämmer anslutningsöpp- ningarnas 76, 77 resp. 86, 87 öppningsgrad, dvs i vilken ut- sträckning dessa öppningar är öppna i tomgångsläget. I fig. 3 är avståndet mellan de med heldragna linjer visade styrkanter- na 81 och 82 betecknat med a. Det är valt så stort, att de bå- 35da tömníngsledningarnas 18 och 28 anslutningsöppningar 86 och 87 är helt öppna i tomgångsläget. Därigenom erhålles en bestàfi fyllningsgrad för de i tomgång förfyllda vrídmomentomvandlarna 7809359-3 10 15 020 25 50 35 14 10 och 20. Önskas en större omvandlarfyllningsgrad vid tom- gång, så måste avståndet mellan styrkanterna 81 och 82 väl- jas mindre, ungefär såsom visas i fig. 3 med streckpriokade linjer, varvid avståndet är lika med b. Även avståndet mel- lan styrkanterna 71 och 72 och därmed anslutningsöppningar- nas 76 och 77 öppningsgrad kan varieras inom vissa gränser för att härigenom, såsom ovan förklarats, påverka övergångs- fasen vid âkriktningsväxling och reaktionssnabbheten vid in- koppling av cn omvandlare från tomgångsläget.

En lämplig utformning av styrningen för den hydrodynamiska reversibla transmissionen visas dessutom i fig. 2. Enligt f denna är i den från fyllningspumpen 37 till omkastningsven- tilen 130 gående ledningen 36 inbyggd en kortslutningsventil 60. I normalläget för denna ventil, :å^om vises, upprättar den en genomgående förbidning från pumpen 37 till omkast- ningsventilen 130. I det andra läget; det s.k. kortslutnings- läget, återföres den av pumpen 57 avgivna vätskan till sum- pen 38 och avlastas den mellan ventilerna 60 och 130 belägna delen av ledningen 36 till Sumpen 38. Härigenom förhindras varje tillflöde av arbetsvätska till omvandlarna lO och 20.

Dessa tömmes helt, och därmed kan fordonet röra sig i full- ständig frigång, utan att det bromsas av omvandlarna.

Omkopplingen av kortslutningsventilen utlöses genom en s.k. frigångssignal, i det visade exempelet genom tryck i en pneumatisk styrledning 61, som via en elektromagnetiskt på- verkbar ventil 62 är anslutbar till tryckluftkällan 49. Trym råder i styrledningen 6l, endast när ventilens 62 elektro- magnet är aktiverad. För detta ändamål är anordnad en ström- källa 63, från vilken en ledning passerar via en på trans- missionens utgångsaxel 24 anordnad varvtalsvakt 64 och via en på förstyrningsventilen 50 anordnad gränslägesomkopplare' 65 till magnetventilen 62. Arrangemanget är sådant, att ven- tilens 62 elektromagnet aktiveras, blott när förstyrningsven- tilen 50 befinner sig i tomgångsläget 0 och när transmissio- nens utgångsaxel 24 roterar med ett på förhand bestämt mini- 10 20 25 30 35 '7809359-8 15 mivarvtal, så att fordonet rör sig med en på förhand bestämd lägsta àkhastighet.

Av ovan angivna skäl skall tillförseln av frigångssignalen till kortslutningsventilen 60 ske med en tidsfördröjning, medan frigångssignalens upphörande skall ske utan sådan för- dröjning. På grund härav är i styrledningen 61 inbyggd en s.k. strypbackventil 66.

I den övre hälften av fig. 4 visas i längdsnitt omkastnings- ventilen 130 i fig. 2. Man återfinner styrkolvarna 131 och 132, tryckfjädern 31 och ledningarna 17, 27 och 18, 28 samt de till sumpen 38 gående tömningsanslutningarna. Dessutom visas ventilhuset 133. Detta bildar vid sina båda ändar en- sidigt verkande pneumatiska cylindrar 138 och 139, vilkas kolvar 136 och 137 är utformade i ett stycke med styrkol- varna 131, 132. I de pneumatiska cylindrarna 138, 139 in- mynnar styrledningarna 51 resp. 52, De hydrodynamiska vrid- momentomvandlarna 10 och 20 är visade blott symboliskt mc- delst cirklar i fíg. 4. Även här visas tomgångsläget, i vilket styrledningarna 51 och 52 är trycklösa, så att fjädern 31 har pressat styrkol- varna 131, 132 till deras yttre ändlägen. Därigenom är töm- ningsledningarna 18, 28 förbundna med sumpen 38 och är fyll- ningsledningarna 17, 27 förbundna med fyllningsanslutningen 32. Liksom i fallet enligt fig. 3 är läget för de av flänsar- na 173, 183 och 174, 184 bildade styrkanterna bestämmande för öppningsgraden för ledningarnas 17, 27 och 18, 28 an- slutningsöppningar.

En förskjutning av exempelvis styrkolven 131 åt höger (ge- nom tryck i ledningen 51) har till följd, att tömningsled- stänges medelst flänsen 184 och att fyllningsled- skiljes från fyllningsanslutningen 32 och därför ningen 28 ningen 17 förbindes med sumpen 38. Därmed uppnår man fyllning av om- vandlaren 2C och fullständig tömning av omvandlaren 10. veoszse-8 10 15 20 25 30 35 16 Genom lämplig avpassning av fjäderns 31 fjäderkarakteristika och genom variering av trycket i styrledningen 51 (eller styrledningen 52) kan uppnås, att styrkolven 131 (eller 132) icke tillryggalägger hela vägen fram till anslag mot den Û andra styrkolven utan blott en del av denna väg. Därigenom åstadkommes, att omvandlaren 20 (eller omvandlaren 10) ej, fullständigt fylles och den andra omvandlaren ej fullstän- digt tömmes. Härigenom kan - stegvis eller steglöst - in- ställas mycket låga utgångsvarvtal resp. utgående vridmoment (krypgång). Utgångsvridmomentet kan dock varieras genom and- ra åtgärder, exempelvis genom omställning av de på ritningen ej visade ledskovlarna. Emellertid kan det, även när led- skovelkransen är låst, vara nödvändigt att genom den ovan beskrivna åtgärden ytterligare minska transmissionens ut- gångsvridmoment. 7 * Från driftsläget, i vilket exempelvis den vänstra styrkolven 131 ligger an mot den högra styrkolven 133 kan genom snabb omställning av förstyrningskolven 50 (fig. 2) från V till R uppnås, att båda styrkolvarna 131, 132 förskjutes gemensamt g till det andra driftsläget, som om de vore en enda styrkolv. Även under ett sådant omkopplingsförlopp är genom styrkanter- nas läge sörjt för att det i varje mellanläge finns en öppenf förbindning från fyllningsanslutningen 32 till minst en av fyllningsledningarna 17 eller 27. Under den största delen av den gemensamma förskjutningsrörelsen är till och med båda fyllningsledningarna 17, 27 förbundna med fyllningsanslut- ningen 32. Detsamma gäller för Eörbindningen av tömningsled- ningarna 18, 28 med sumpen 38.

Den i den undre hälften av fig. 4 visade andra omkastnings- ventilen 150 är anordnad för det fall att den reversibla transmissionen har två vridmomentomvandlare för varje åkrikt- ning, nämligen uppvisar en startomvandlare 10, 20 och en marschfartomvandlare llO, 120, således inalles fyra omvand- dlare. kW 15 20 25 30 1809:59-a 17 Omkastningsventilen 150 är uppbyggd på liknande sätt som om- kastningsventilen 130. Den möjliggör en snabb inkoppling av en av marschfartomvandlarna 110 eller 120 eller - som vid startomvandlarna - en snabb omkoppling från den ena till den andra marschfartomvandlaren i och för hydrodynamisk broms- ning. Dock är arrangemanget sådant, att i det visade läget, vari de båda styrkolvarna 151, 152 intager sina yttre änd- lägen, de båda marschfartomvandlarna icke är förfyllda utan helt tömda. Samtidigt är tryckledningen 36 hos den här ej visade fyllningspumpen via en förbindningsledning 36a för- bunden med ledningen 32, som dessutom utgör omkastningsven- tilens 130 fyllningsanslutning. 1 detta läge kan således den ena av startomvandlarna 10, 20 eller tpmgângen inställas.

Förskjutningen av den ena av styrkolvarna 151, 152 till driftsläget, dvs till anslag mot den andra styrkolven, har till följd att den ena av marschfartomvandlarna 110, 120 fylles samt fyllningsanslutningen 32 avspärras från tryck- ledningen 36 och därför förbindes med sumpen 38. Det är vi- dare sörjt för, att den ena av de båda styrkolvarna 151, 152 förskjutes eller när båda gemensamt förskjutes, den av fyll- ningspumpen genom tryckledningen 36 avgivna vätskeströmmen ej nämnvärt bromsas utan att det ständigt finns en öppen för- bindelse från ledningen 36 till en av marsohfartomvandlarnas 110, 120 fyllningsledningar 117, 127 och/eller till omkast- ningsventilens 130 fyllningsanslutning 32. Dessutom är aldng båda marschfartomvandlarnas tömningsledningar 118, 128 sam- tidigt stängda, utan i stället är, bortsett från de båda driftslägena, alltid båda tömningsledningarna förbundna med sumpen 38.

Claims (1)

1. s7eo9ss9-s 1% P A T E N T K R A V l. Hydrodynamisk, reversibel transmission med en hydrodyna- misk vridmomentomvandlare (l0,20) för-var och en av de båda ntgångsrotationsriktningarna, vid vilkenin- och urkopplingen av vridmomentomvandlarna genom fyllning av desamma med arbets- vätska respektive genom tömning av desamma sker medelst enn fyllningspump (37), fyllningsledningar (l7,27) och tömningsled- ningar (l8,28) samt medelst en omkastningsventi1d(30; 130), vilken uppvisar två med de båda utgångsrotationsriktningarna samhörande driftslägen, i vilka antingen den ena vridmoment- _ omvandlarens (l0,20) fyllningsledníng (l7,27) är förbunden med fyllningspumpen (37) och dess tömningsledning (l8,28) är stängd samt den andra vridmomentomvandlarens (20,l0) fyll- ningsledning (27,17) är skild från fyllningspumpen (37) och '\dcss tömningsledning (28,l8) är öppen eller omvänt och vilken omkantningsvcntíl (3U; 130) har eit mellan de båda driftslägena Iíggandv lomyängslägc och s1yrhara anslutninysöppníngar för de båda vridmomentomvandlarnas (l0,20) fyllnings- och tömnings- ledningar (l7,27,l8,28), k ä n n e t e c k n ald därav, att under hela omkastningsfasen från det ena till det andra drifts- läget är anslutningsöppningarna (76,77 och 86,87) såväl för fyllningsledningarna'(l7¿27) som för tömningsledningarna (l8,28) för de båda vridmomentomvandlarna (l0,20) åtminstone delvis öppna, att i tomgångsläget vid lika stora vridmomentomvandlare (l0,20) anslutningsöppningarna (86,87) för de båda tömningsled- ningarna har samma öppningsgrad, att därvid under hela omkast- ningsíasvn summan av de momcntana lvürnniltsareorna hos anslut- ningsöppningarna (76,77) för fyllningsledningarna icke är väsentligen mindre än tvärsnittsarean hos en enskild, helt öppen sådan anslutningsöppníng samt att omkastníngsventilen är inrättad att kastas om med godtycklig hastighet. T. Hydrodynamisk transmission enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att omkastningsventilen (130) är försedd m 7809359-8 med två styriolvar (l31,132), vardera förskjutbar mellan ett första och ett andra ändläge, att till den ena styrkolven (131) är ansluten den ena vridmomentomvandlarens (10) fyllningsledning (17) och den andra vridmomentomvandlarens (20) tömningsledning (28), medan till den andra styrkolven (132) är ansluten den andra vridmomentomvandlarens (20) fyllningsledning och den nämnda ena vridmomentomvandlarens (10) tömningsledning (18), att i tomgånysläget de båda styrkolvarna (13l,l32) befinner sig i det första ändläget, att i det ena driftsläget hos omkastningsven-_ filen (130) den ena styrkolven (131) befinner sig i det andra ändläget och den andra styrkolven (132) i det första ändläget, att i det andra driftsläget hos omkastningsventilen (130) den nämnda ena styrkolven (131) befinner sig i det första änd- läget och den andra styrkolven (132) i det andra ändläget, var- vid anordningen är sådan att en styrkolv, som befinner sig in det andra ändläget håller fast den andra styrkolven i det första ändläget.

   3. Hydrodynamisk transmission enligt krav 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de båda styrkolvarna (13l,l32) är koaxiella med varandra och att mellan de båda styrkolvarna är anordnad en tryckfjäder (31), inrättad att förskjuta styr- kolvarna från varandra samt varje styrkolvs förskjutníngsväg är bcpränsad av rn på den andra styrkolvon befintlig anslags- yta (7).