Nach dem Föttinger-Prinzip arbeitendes Flüssigkeitsgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere Strassen- und Geländefahrzeuge. Bei Strassen- und Geländefahrzeugen ha ben sich Flüssigkeitsgetriebe nach Föttinger im Gegensatz zu Schienenfahrzeugen bisher nur im geringen Masse einführen können, trotzdem. gerade für :
Strassen- und Gelände- faUrzeuge die günstigen Eigenschaften dieser Getriebe sehr erwünscht sind. Dies hat seine Ursache einerseits in. den vielseitigen betrieb- liehen Bedingungen, die an den Antrieb, sol cher Fahrzeuge gestellt werden, anderseits in ,dem Forderung ,geringen Preises,
Gewichtes und geringer Baumasse. Darüber hinaus spricht bei, diesen, Fahrzeugen auch oder Brennstoffverbrauch mit Rücksicht auf die Fahrkosten und den Aktionsradius eine grössere Rolle wie bei .Schienenfahrzeugen.
Es hat sich .gezeigt, dass die bei Schie- nenfahrzeugen bestens bewährten und ein- geführten Bauformen bei Strassen- und <B>Ge-</B> ländefahrzeugen nicht brauchbar sind.
,So scheidet die einfachste Form, der reine Warnadler, wegen ,des zu ungünstigen Wir kungsgrades und des damit verbundenen hohen Brennstoffverbrauches aus. Die meist .gebrauchte . . Getriebeverbindung, Wandler nac Föttinger mit.
Kupplung nach: Föttinger, bei welcher die Umschaltung vom Wandler auf ;
dis Kupplung und umgekehrt durch wahlweise Füllung und Entleerung der s.- läuaA geschieht, hat sich für Strassen- und Geländefahrzeuge ebenfalls als urgeeignet .gezeigt, weil das Umschalten zu viel Zeit in Anspruch nimmt, wodurch die Manövrier fähigkeit solcher Fahrzeuge stark beein- trächtigt wird.
Den betrieblichen Bedingungen am näch- sten kommen Getriebe, ,die eine einzige Flüssigkeitskreislaufvorrichtung in .Form eines Wandlers nach Föttinger für den Ge brauch bei An- und Bergfahrt und eine Fest kupplung für,die Benützung bei Marsichfahrt besitzen. Voraussetzung ist dabei, @dass,
der Wandler dauernd gefüllt bleibt, damit bei Umschaltung auf Wandler dieser sofort mit ,der vollen Zugkraft zur Verfügung steht.
Man. hat bisher solche Getriebe in verschie denen Bauarten ausgeführt. Es sind Getriebe vorgeschlagen worden, bei :denen durch eine Umschalteinrichtung entweder das Pumpen rad des Wandlers oder die Abtriebswelle di rekt mit dem Motor gekuppelt wird, wobei das Turbinenrad durch einen Freilauf mit ,der Abtriebswelle verbunden ist.
Bei andern Bauarten wird :durch eine Festkupplung im Direktgang das Turbinenrad und damit die Abtriebswelle mit dem Pumpenrad -des Wandlers und so mit dem Motor verbunden; .das bei Wandlerbetrieb sich mittels eines Freilaufgesperres gegen -das feste Gehäuse abstützende Leitrad läuft bei Direktgang frei um. Die Festkupplungen; bestehen bei diesen Bauarten: meistens aus zwei Reibschei ben oder aus mehreren Lamellen, die durch mechanische Steuermittel betätigt werden.
Vereinzelt finden sich auch Vorschläge, die aus Lamellen oder Klauen bestehenden Fest kupplungen mittelbar durch ein Druckmittel (Druckluft, Druckflüssigkeit) zu steuern.
Wenn auch diese Getriebebauarten sich nicht in den. erwarteten Masse für den An trieb von ,Strassen,- und Geländefahrzeugen haben :einführen können, liegt es nach Kennt nis der Dinge in der Hauptsache an den be trieblich ungenügenden und baulich zu um fangreichen und zu kostspieligen Bauarten und Anordnungen :
der bisher verwendeten Festkupplungen.
Erfindungsgegenstand ist nun ein triebe, das -eine einzige Kreislaufvorrichtung in Form eines dauernd .gefüllten Drehmo- mentwandlers nach Föttinger mit abschalt barem Leitrad und eine Lamellenkupplung zur direkten mechanischen Verbindung der Antriebs- und Abtriebswelle des Getriebes besitzt, und das sieh durch folgende Merk- male kennzeichnet:
a) Ausbildung der Lamellenkupplung als eine unmittelbar von einem :durch ein Druck mittel beaufschlagten Kolben betätigte Kupp lung, b) Unterbringung der Lamellenkupplung und des zugehörigen Druckkolbens in :einer auf der Abtriebsseite des Wandlers unmittel bar an das Turbinenrad ;
desselben anschliessen den und mit diesem fest verbundenen Trom mel unter Ausgleich des Kupplungsdruckes, c) Umschliessung des Wandlerkreislaufes von dem während .des Wandlerbetriebes fest stehenden und während des Kupplungsbetrie bes frei umlaufenden Leitradgehäuse, d) Umschliessung des Leitradgehäuses und der Kupplungstrommel von einem fest stehenden, als Auffangbehälter für :die aus dem Wandlerkreislauf und der Kupplungs trommel austretende Betriebsflüssigkeit ,die nenden Gehäuse,.
Die vorstehend angeführten Merkmale sind an sich ganz oder teilweise bekannt, in dessen nicht in ihrer gleichzeitigen Anwen dung.
Bei .den meisten Getrieben ist eine Pumpe erforderlich, die die aus dem Wandler aus tretende Leckflüssigkeit nachfüllt (Rück- förderpumpe) und die zur Kühlung erforder liche Flüssigkeitsmenge durch den Kühler fördert. Es ist in :diesem Falle auch ohne weiteres möglich, durch die gleiche Pumpe die Druckflüssigkeit zum Schalten,der Fest kupplung zu erzeugen.
Der einfache Aufbau des Getriebes braucht in einem solchen Falle nicht verlassen zu werden.
In manchen Fällen kann es allerdings auch erwünscht sein, für das Getriebe ausser der Rückförderpumpe des Wandlers eine zu sätzliche Hilfspumpe vorzusehen, und zwar eine solche, @die in bekannter Weise von der Abtriebs@welle des Getriebes,
also in Ab- hängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, an getrieben wird. Der Bauaufwand ist in einem solchen Falle zwar grösser, doch hat die An ordnung einer zusätzlichen Pumpe einen be trieblichen Vorteil.
An er Rückförderpumpe braucht nichts geändert zu werden, das heisst es ist nicht notwendig, die für grosse Mengen und kleine Drücke ausgelegten Pumpen auf hohen Steuerdruck zu bringen und so die für den Antrieb erforderliche Leistung zu stei- gern. Die Verwendung einer zusätzlichen. Hilfspumpe für die Lamellenkupplung bietet also ,die Möglichkeit,
während des Wandler- betriebes mit eine geringeren Leistungs- bedarf für die Hilfseinrichtungen: ,des Ge triebes auszukommen und so eine Beeinträch tigung des Wirkungsgrades,des Wandlers .zu vermeiden.
In der Zeichnung ist ein Beispiel ,des Er dargestellt, Fig. 1 ,der .Zeichnung zeigt einen Längs schnitt ;durch ,das Getriebe, .das im wesentli chen aus drei Teilen; und zwar dem Wandler 1, -der Festkupplung 2 und,dem mechanischen Schaltgetriebe 3 für Vorwärts- und Rück- wärtsfahrt besteht.
Der Wandler wird in Üblicher Weise von dem Pumpenrad 4, dem Turbinenrad 5 und dem Leitrad 6 gebildet, wobei ,das Gehäuse des Leitrades den Wendlerkreislauf um schliesst. Das Pumpenrad 4 ,sitzt auf der An- triebswelle 7, während das Turbinenrad 5 über das Schaltgetriebe 3- mit der Abtriebs= welle 8 verbunden ist.
Das Leihrad 6 ist mittels eines Freilaufes 9 .gegen, das ,das Leit- radgehäuse umgebende faste Gehäuse 10 ab gestützt, und zwar so, dass eine Rückwärts dreheng des Leitrades 6 verhindert, eine Vor- uärtsdrehung ,desselben dagegen zugelassen wird.
Die Festkupplung 2: schliesst unmittelbar an Iden Wandler 1 an und ist als Lamellen- kupplung ausgebildet, wobei die einen La melken auf der Antriebswelle 7 sitzen und die andern Lamellen von der Trommel 11 getragen werden, die mit dem Turbinenrad 5 unmittelbar verbunden ist und auf die Ab triebswelle 8 treibt.
In,dieser Trommel 11 ist gleichzeitig der Druckkolben A unter- gebracht, mittels dessen, die Lamellen- kupplung unmittelbar betätigt wird. Durch eine Feder 13 wird ,dieser Druckkolben 1!2 in der gezeigten rechten Ausschaltstellung gehalten.
Zu seiner Betätigung ist im vorlie genden Fälle Drucköl angenommen, das von einer kleinen; Pumpe 14 ,geliefert wird, die über das Zahnradpaar 15, 16 des mechani schen: Schaltgetriebes 3 von der Trommel 11 und damit in Abhängigkeit vorn der Fahr- geschwindigkeit angetrieben wird. Diese Pumps fördert das von ihr angesaugte Öl durch eine Leitung 17 in. die Federkammer 18 und von dort zur Druckseite des Kolbens .12..
Der Zufluss ,dies Drucköls zum Druck kolben 1:2 wird- ,durch eine in der Leitung 17 befindliche Steuereinrichtung 19 zu- und ab geschaltet. Innerhalb der Trommel 11 wirkt der Öldruck in der einen Richtung über Aden Kolben 1,2 auf,die mit .der Trommel verbun- denen Lamellen und in der andern Richtung auf die Stirnwand .der Trommel. Der Kupp lungsdruck ist ,damit ausgeglichen.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Trommel 11 neben, denn. Gehäuse ,des Leitrades 1,6 in. ,dem feststehenden Gehäuse 10 untergebracht, wobei das letztere als Auffangbehälter für .die aus dem Wandlerkreislauf und der Kupplungostrommel austretende Betriebs flüssigkeit.
Der Einbau der Lamellenkupplung und das zugehörigen Druckkolbens in die mit der Abtriebswelle verbundene Trommel ermög licht, wie aus ,der Zeichnung ersichtlich ist, eine raumgedrängte Bauart des Flüssigkeits getrieben, welches dadurch ohne Schwierig keiten las.
den für die mechanischen Gang wechselgetriebe sonst vorgesehenen Raum der Strassen- und eingebaut werden kann. Diese raumgedrängte Bauart wird insbesondere auch dadurch erzielt, dass sowohl die Lamellenkupplung als auch der Druckkolben in, dien: Wandler so eingezogen sind, dass beispielsweise der Freilauf 9 ,des Leitrades 6 die Lamellenkupplung :
gleich- achsig umgibt. Hierbei steht noch genügend Raum zur Vierfügung; um eine Bremse 20 unterzubringen, welche zur Erleichterung der Betätigung des mechanischen. Schalgetriebes 3 zweckdienlich vorgesehen wird. Die Trom mel 11 bildet dabei die zugehörige Brems- trömmel.
Infolge des unmittelbaren Anschlusses der Festkupplung 2 ,an ,den Wandler 1 .kann es vorkommen, dass Leckflüssigkeit des Wandlers beispielsweise bei. 2!1 ixt das Innere der Kupplung gelangt, Durch dieses Ein dringen der LeckflüissvgkeA könnte -eine be= achtliche Scheibenreibung der Kupplungs lamellen im ausgeschalteten Zustande ein treten, :
die den Wirkungsgrad des Wandlers 1 beeinträchtigen würde. Es sind daher zweckmässig besondere Vorkehrungen ge troffen, die ein. Baden der Kupplungslamellen in der Betriebsflüssigkeit des Wandlers un terbinden.
Diese besondreren Vorkehrungen sollen au Hand ,der Fig. 2 geschildert werden, die eine Darstellung (der Festkupplung und der an schliessenden Teile des Wandlers in grösserem Massstäbe wiedergibt.
Zwischen Pumpenrad 4 und Turbinenrad 5 sind in bekannter Weise Labyrinthdichtun gen 292 vorgesehen. Vordem resp. :den letzten Labyrinthen ist, beispielsweise durch Boh rungen 28 in der Trommel 11, ein Abfluss vorgesehen, durch den der Hauptbeil der Leekflüssigkeit in das Getriebegehäuse 10 abgeführt wird.
Zufolge dieser Abführung herrscht vor den letzten Labyrinthen nur noch ein gerin ger Druck und :durch diese geht nur noch ein kleiner Rest ,der Leckflüssigkeit durch.. Diese bei 21 in die Trommel 11 eintretende Rest- flüssigkeit wird s o geführt, dass sie mit den Lamellen nur in, einten. für die Schmierung derselben, notwendigen Masse in Berührung kommt.
Zu :diesem Zwecke sind zunächst in der auf der Antriebswelle 7 befestigten Lamellen- naibe 24 Bohrungen 25 vorgesehen, welche die bei 2!1 in die Trommel 11 eintretende Restflüssigkeit unter Umgehung der La mellen in den Raum 216 leiten.
Von :diesem Raum 26 wird die Flüssigkeit :durch Nuten 27 des Druckkolbens 12 und Öffnungen, 2,8 der Trommel 1,1 nach aussen geschleudert. Weiter sind in. der Rückwand des Turbinen rades 5 sowie in :den äussern Einiden der an der Trommel 11 befestigten Lamellen Nuten 2:
9 und<B>30</B> vorgesehen. Durch diese, Nuten <B>29,</B> , 30 wird ein weiterer Teil der Restflüssig keit unter Umgehung :der Kupplungslamellen zu den Austrittsöffnungen 28 geführt und von dort ausgeschleudert.
Um die Abführung der Flüssigkeit durch :die Öffnungen 28 einwandfrei zu ermögli chen, ist der Durchmesser der Kupplung 2 und damit der :
diese umschliessenden Trom mel 11 so klein gehalten, dass der Aussen umfang der Trommel 11 oberhalb des Flüssig- keitsspiegels 31 (Fig. 1) liegt, der sich in dem als Wanne ausgebildeten untern Teil des Getriebegehäuses 10 einstellt. Mit<B>-Rück-</B> sieht auf die Bodenfreiheit :der Getriebe muss ,der Ölspiegel verhältnismässig hoch liegen, so dass :der Kupplungsdurchmesser nur sehr klein sein kann. Dies:
bedingt eine Ver grösserung der Lamellenzahl und damit des Hubes und gegebenenfalls eine Erhöhung des Anpressdruckes. Auch diese Forderungen lassen sich baulich beider Druckschaltung der Kupplung erfüllen, was einen weiteren Vor zug :dieser Bauart bedeutet.
Ein weiteres Mittel zur Herabsetzung der Scheibenreibung verbunden mit einer Klein- haltung der Kupplung besteht darin, dass die Lamellen aus :gehärteten und geschliffenen Stahllamellen bestehen.
Das ausser :der Festkupplung 2 noch vor gesehene mechanische Schaltgetriebe 3 hat, .3 hat, wie schon angedeutet worden ist, die Auf gabe, die Fahrtrichtung entweder auf Vor wärts oder auf Rückwärts umzuschalten. In ,der gezeichneten Stellung ist das Getriebe auf Rückwärtsfahrt beschaltet,
da die Dreh- richtung der Trommel 11 durch :das Zwi- schenrad 32 der ausserdem Zahnradpaar 1:5, 16 vorgesehenen Zahnradübersetzung .32,, '33, 84 umgekehrt wird.
Soll auf Vorwä rbsifahrt umgeschaltet werden, so wird das Zahnrad 33 nach links verschoben,
bis die an diesem vorgesehenen Klauen mit Klauen des Zahn rades 15 in Eingriff stehen. Die Abtriebe- welle 8 ist dann unmittelbar mit der Trom mel 11 verbunden und läuft daher in Bier gleichen Drehrichtung um.
Ausser dem Vorwärts- und dem Rückwärtsgang könnten für besondere Verhältnisse auch Schalt gänge anderer Axt, z. B. enn zusätzlicher mechanischer Berggang, vorgesehen sein.
Wie oben erläutert worden ist, wird bei :dem Ausführungsbeispiel das Drucköl zur Betätigung des Druckkolbens <B>12</B> von einer kleinen Hilfspumpe 14 geliefert, die von der Abtriebswelle angetrieben wird. .Stattdessen kann man auch die Pumpe .3;
5 zur Lieferung des Druckmittels heranziehen, welche dazu dient, den Wandler dauernd gefüllt zu halten und einen Teil,der Betriebsflüssigkeit durch einen Kühler 36 zu drücken. Es bedarf in ,diesem Falle lediglich der gestrichelt an- gedeuteten Zusatzleitung,3,7. Dabei wird man vorzugsweise ein Umschaltventil<B>38</B> vorsehen,
mittels dessen bei Anschluss oder Pumpe :35 an die Leitung 37 der Kühler 36 -ganz oder teilweise abgeschaltet wird., um so die För- dermenge der Pumpe zu verkleinern und da mit Aden; zur Betätigung ,der Lamellenkupp lung 2 erforderlichen hohen Druck zu er halten.
Der . Öldruck ist im vorstehenden Falle nur von, der Drehzahl ,dies Antriebswelle ab hängig und der ,Schaltdruck der Lamellen kupplung daher uniabhängig von der Fahr geschwindigkeit. Bei Unachtsamkeit des. Fahrers kann es infolgedessen vorkommen,. da dauernd ein- und abgeschaltet wird. Um dies zu vermeiden, empfiehlt es ;
sich, die in Fig. ,2 angedeuteten Sicherheitsventile 29 vorzusehen:. Diesle Ventile 3.9 sind in die Trommel 11 eingebaut und stehen mit der Druckseite -des Kolbens 12 durch Nuten ,des- selben oder sonstwie in Verbindung.
Sie sind als Fliehkraftventile ausgebildet, die durch Fliehkraft entgegen des Wirkung einer Feder bei Erreichung einer bestimmten Drehzahl geschlossen und bei Unterschreitung dieser Drehzahl (durch die Feder geöffnet werden.
Da die Drehzahl der die Fliehkraftventile 39 auwfweisenden Trommel 1,1 von der Fahr- geschwindIgkeit abhängt, wind so bei Unter sahreitung einer bestimmten Fahrgeschwin digkeit auf der Druckseite des Kolbens; 1-2, selbsttätig ein Auslass ,geöffnet, und damit die Lamellenkupplung ausgeschaltet, bis eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit wieder er reicht ist.
Das erfindungsgemässe Getriebe kommt, wie oben erläutert worden: ist, vorwiegend für Strassen- und Geländefahrzeuge in Be- tracht. Dies schliesst ,de Verwendung -des Ge triebes für Fahrzeuge anderer Art natur <B>gemäss</B> nicht aus.