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Getriebe mit mindestens einem füll-und entleerbaren Turbo-Kreislauf
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit mindestens einem füll- und entleerbaren
Turbokreislauf, einer von der Primärwelle des Turbokreislaufes bzw. der Turbokreisläufe
angetriebenen Füllpumpe, vorzugsweise einer Kreiselpumpe, sowie mit einem Vorratsbehälter
für die Arbeitsflüssigkeit, der mit der Saugleitung der Füllpumpe in Verbindung
steht.
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Bei Getrieben der oben bezeichneten Art bedarf es für die Aufnahme
der Arbeitsflüssigkeit eines verhältnismäßig großen Ölvorratsbehälters. Er wurde
in der Regel mit dem Sumpf vereinigt -und unterhalb der Kreisläufe angeordnet.
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In Fällen, bei denen unterhalb der Kreisläufe nicht genügend Raum
zur Verfügung stand, hat man den Ölvorratsbehälter an eine andere Stelle verlegt,
beispielsweise oberhalb der Strömungskreisläufe oder in einem anderen Fall seitlich
davon. Ein weiterer Vorschlag ging auch dahin, eine Ausweitung des Sumpfes nach
unten zu vermeiden, und zwar durch Anheben des Sumpfflüssigkeitsspiegels über die
Unterkante des mit einem feststehenden Leitradgehäuse versehenen Strömungskreislaufes.
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Alle diese bekannten Getriebe benötigen zum Füllen bzw. zum Entleeren
und Füllen der Kreisläufe Kreiselpumpen, die wegen ihrer geringen Saughöhe am Boden
des Sumpfes angeordnet werden müssen. Ihre Pumpenradwellen fallen infolge ihres
Antriebes von der Primärwelle lang aus und sind demzufolge so starken Torsionsschwingungen
ausgesetzt, daß sie zu Betriebsstörungen Anlaß geben können.
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Bei einer anderen hydromechanischen Kraftübertragung für Schienenfahrzeuge
mit Stangen- oder Kettenantrieb mit mehreren wechselweise füll- und entleerbaren
Turbokreisläufen und einem Mehrgangschaltgetriebe, wo es ebenso galt, den Raum unterhalb
der Abtriebswelle für die Bodenfreiheit des Fahrzeuges freizuhalten, wurde der Ölvorratsbehälter
unterhalb der Wendegetriebe-Zahnräder angeordnet und zwischen ihnen bis zur Abtriebsblindwelle
hochgezogen. Diese Anordnung ist für Turbogetriebe mit schnellaufenden Abtriebswellen,
bei denen eine geringe Bauhöhe angestrebt wird, nicht geeignet.
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Schließlich wurde bei einem mechanischen Getriebe mit vorgeschaltetem
Strömungskreislauf vorgeschlagen, ein Planetengetriebe durch zwei Gehäuse zu umschließen.
Das äußere Gehäuse übernimmt dabei für das Planetengetriebe die Aufgabe des Sumpfes,
das innere steht unter Preßluftdruck und schützt so das Planetengetriebe vor Berührung
mit dem Öl. Auch diese Methode ist bei Strömungsgetrieben nicht anwendbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile
zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird diese dadurch gelöst, daß die Füllpumpe auf der
Primärwelle angeordnet wird und daß ferner der Vorratsbehälter so angeordnet und
ausgebildet wird, daß sein niedrigster Flüssigkeitsspiegel in etwa gleicher Höhe
wie die Primärwelle oder höher liegt.
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Durch diese Ausführung wird eine Vereinfachung und eine gegenüber
früher erhöhte Betriebssicherheit des Füllpumpenantriebes erzielt, da sich nunmehr
die üblichen Übertragungsmittel - meist Kegelradantriebe mit stehender Welle, Stirnräderpaare,
Kettenantriebe od. dgl. - für die sonst unterhalb der Primärwelle im Ölsumpf angeordnete
Füllpumpe erübrigen. Trotz dieser Anordnung bleibt die Füllpumpe und ihr Saugkanal
ständig mit Betriebsflüssigkeit gefüllt, so daß stets ein einwandfreier und schneller
Füllvorgang gewährleistet ist. Des weiteren ist der erfindungsgemäßeFüllpumpenantrieb
auchinschwingungstechnischer Hinsicht günstiger. Der hohe Flüssigkeitsspiegel im
Vorratsbehälter ermöglicht zugleich eine raumsparende Ausbildung des gesamten Getriebes.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird die Füllpumpe auf der Primärwelle,
wie an sich bekannt, fliegend angeordnet, und zwar vorzugsweise zwischen einer Getriebegehäuse-Stirnwand
und dem dieser benachbarten Turbokreislauf.
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Ferner wird vorgeschlagen, daß der Vorrratsbehälter innerhalb des
Getriebegehäuses angeordnet wird. Durch diese Anordnung wird in noch größerem Maß
an Platz und Material gespart. Die Wände des gemein-
Samen Getriebegehäuses
können z. B. gleichzeitig Wände des Ölvorratsbehälters sein. Ein Ausweiten des Sumpfbehälters
nach unten zu oder des Getriebegehäuses nach seitwärts ist dabei nicht mehr erforderlich.
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Eine zweckmäßige Ausbildung des Getriebes besteht weiterhin darin,
daß der Vorratsbehälter zumindest einen Teil des dem bzw. den Turbokreisläufen benachbarten
Raumes umfaßt, insbesondere den Raum zwischen zwei Turbokreisläufen. Dabei kann
der Vorratsbehälter von einem oder mehreren Turbokreisläufen mit feststehendem Gehäuse
begrenzt werden. Vorzugsweise wird ferner mindestens ein Turbokreislauf mit feststehendem
Gehäuse innerhalb des Vorratsbehälters angeordnet. Durch die-zuletzt genannten Maßnahmen
wird nicht nur der Platzbedarf des Getriebes weiterhin verringert, sondern es gestalten
sich nun auch die Kühlverhältnisse der am bzw. im Vorratsbehälter befindlichen Kreisläufe
günstiger.
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Schließlich wird vorgeschlagen, daß ein Sumpfbehälter angeordnet wird,
daß an sämtlichen Getriebeelementen (an den Turbokreisläufen und gegebenenfalls
an Zahnradstufen) für die hiervon abzuführende Betriebsflüssigkeit freie Abflüsse
zu dem Sumpfbehälter vorgesehen werden und daß eine Pumpeinrichtung angeordnet wird,
die für eine Förderung aus dem Sumpfbehälter in den Vorratsbehälter ausgebildet
ist und den Sumpfbehälterspiegel stets unterhalb jeder Kreislaufunterkante hält.
.Das Entleeren der Kreisläufe wird hierbei wesentlich vereinfacht.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung als schematische Skizze dargestellt.
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In einem Getriebegehäuse 1 sind entleerbare hydrodynamische Wandlerkreisläufe
2 und 3 sowie ein ebenfalls entleerbarer Kupplungskreislauf 4 angeordnet. Deren
Primärräder 5, 6 und 7 sind auf einer gemeinsamen Welle 8 befestigt und werden über
Stirnräder 9 und 10 von einer Welle 11 aus angetrieben. Die Welle 11 ist
über einen Kupplungsflansch 12 direkt oder über geeignete Übertragungsmittel von
einem nicht dargestellten Motor angetrieben. Die Turbinenräder 13, 14, 15 der Strömungskreisläufe
sind reit der Hohlwelle 16,16" verbunden. Diese treibt über Stirnzahnräder 17 und
18 auf eine mit dem Kupplungsflansch 19 versehene Abtriebswelle 20.
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Das Getriebegehäuse 1 ist durch eine Trennwand 21 in zwei Behälter,
und zwar einen Sumpfbehälter 22 und einen Ölvorratsbehälter 23 unterteilt, wobei
die Trennwand 21 so hoch geführt ist, daß der Flüssigkeitsspiegel des Olvorratsbehälters
höher liegt als die Oberkante der Kreisläufe 3, 4.
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Im Ölvorratsbehälter 23 ist der Wandler 3 und die Strömungskupplung
4 angeordnet. Die Strömungskupplung 4, deren Turbinenrad 15 mit der Hohlwelle 16
fest verbunden ist und mit dieser umläuft; ist durch eine Trennwand 24 vom Inhalt
des Olvorratsbehälters 23 abgeteilt, damit bei Bewegung der Kupplungsteile ein Schäumen
und Erwärmen des Öles vermieden wird. In der Trennwand 21 ist am tiefsten Punkt
des Kupplungsraumes 25 eine Verbindungsöffnung 26 zum Sumpfbehälter 22 vorgesehen.
Durch sie ergießt sich die Entleerungsflüssigkeit des Kupplungskreislaufes 4 in
den Sumpfbehälter 22.
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Zwischen Wandler 3 und Außenwand 1' des Getriebegehäuses 1 ist erfindungsgemäß
auf der Primärwelle fliegend eine Füllpumpe 28 für die Strömungskreisläufe 2, 3
und 4 angeordnet, womit die bisherigen bei der Füllpumpe sich ergebenden Unzuträglichkeiten
beseitigt sind. Die Steuerung der Kreisläufe erfolgt in bekannter Weise, so daß
es sich erübrigt, sie zu beschreiben und darzustellen. Im Sumpfbehälter 22 sind
gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Wandler 2 und Zahnradübersetzungsstufen 9, 10
und 17,18 untergebracht. Der Flüssigkeitsspiegel des Sumpfbehälters 22 ist niedrig
gehalten, d. h. nur so hoch, daß gerade die Zähne des tiefstgelegenen Zahnrades
18 eintauchen können. Im Sumpfbehälter 22 ist eine Ölpumpe 30 eingebaut, die vorzugsweise
als Zahnradpumpe ausgebildet ist und von der Antriebswelle 8 angetrieben wird. Ihr
in den Ölsumpf ragendes Saugrohr 31 endigt in einer Höhe, die der Ölspiegel in seiner
Normalstellung einnimmt, während die Druckleitung 32 in den Ölvorratsbehälter 23
oberhalb des Flüssigkeitsspiegels führt.
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Das Entleeren aller Strömungskreisläufe vollzieht sich unter der Wirkung
der Schwerkraft in den Sumpfbehälter 22. Hierzu dient für den Kupplungskreislauf
4 die Öffnung 26 bzw. für den Wandlerkreislauf 3 die Ableitung 27. Im Entleerungsaugenblick
steigt der Ölspiegel im Sumpfbehälter 22 über seinen dargestellten Normalstand an.
Gleichzeitig gerät das Saugrohr 31 der Ölpumpe 30 in das Öl hinein. Diese fördert
es so lange in den Ölvörratsbehälter 23, bis im Sumpfbehälter 22 der normale Ölstand
wieder erreicht ist.
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Die Ansprüche 3 bis 7 sind reine Unteransprüche und gelten nur in
Verbindung mit Anspruch 1.