DE1113957B

DE1113957B - Doppelkupplung fuer ein einem Stroemungsgetriebe nachgeschaltetes Mehrganggetriebe

Info

Publication number: DE1113957B
Application number: DEA30024A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Lammerz
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1958-08-02
Filing date: 1958-08-02
Publication date: 1961-09-21

Description

Doppelkupplung für ein einem Strömungsgetriebe nachgeschaltetes Mehrganggetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Doppelkupplung für ein einem Strömungsgetriebe nachgeschaltetes Mehrganggetriebe, vorzugsweise für Diesellokomotiven mit hydraulischer Kraftübertragung, bei dem auf der Turbinenwelle eine Überholkupplung für eine langsamere Gangstufe und eine schaltbare Reiblamellenkupplung mit durch Bohrungen in der Turbinenwelle zu- und abgeführtem Drucköl als Schaltmittel zum Erzeugen einer schnelleren Gangstufe angeordnet sind.
Bei einem bekannten Zweiganggetriebe mit einer Doppelkupplung dieser Bauart dient ein die Innenlamellen und den zugehörigen Lamellenträger der schaltbaren Kupplung tragender Flansch der Turbinenwelle zugleich als Schalteinrichtung für diese Kupplung. Er ist zu diesem Zweck als beidseitig von einem Schaltzylinder umfaßter Kolben ausgebildet, dessen beiden Seiten das Drucköl durch Bohrungen, die von der Turbinenwelle durch den Flansch weiterführen, wechselweise zugeleitet werden kann.
Die Turbinenwelle erhält durch die mit ihr umlaufenden Teile der schaltbaren Kupplung - besonders wenn die letztere die Überholkupplung ringförmig umgibt, also auf einem größeren Durchmesser angeordnet ist - ein verhältnismäßig großes polares Trägheitsmoment. Dies ist immer dann nachteilig, wenn beim Umschalten von der schnelleren auf die langsamere Gangstufe die nach dem Ausrücken der schaltbaren Kupplung zunächst unbelastete und daher sich beschleunigende Turbinenwelle möglichst rasch auf die höhere Drehzahl gebracht werden muß, bei der die Überholkupplung der langsameren Gangstufe zum Fassen kommt. Wird beispielsweise der Antrieb einer dieselhydraulischen Lokomotive während des Befahrens einer Steigung von einer schnelleren in eine langsamere Gangstufe umgeschaltet, so können schon Zugkraftunterbrechungen von 0;1 Sekunde Dauer zu unruhigem Lauf und Stößen infolge Auflaufens der Wagen und nachfolgenden Anreißens führen.
Gemäß der Erfindung ist eine Verminderung des Trägheitsmoments der Turbinenwelle des Strömungsgetriebes und eine entsprechende Verkürzung der Hochlaufzeit beim Umschalten von der schnelleren auf die langsamere Gangstufe bei der eingangs genannten Doppelkupplung dadurch zu erzielen, daß von der schaltbaren Kupplung nur noch die Innenlamellen und der zugehörige Lamellenträger wie bekannt mit der Turbinenwelle umlaufen, während die Schalteinrichtung und der Gegenhalter mit den Getriebegliedern des Abtriebes verbunden sind.
Ist die Überholkupplung in bekannter Weise als Lamellenkupplung mit durch Verschrauben preßbarem Lamellenpaket ausgebildet, so kann der Träger der Innenlamellen der schaltbaren Kupplung zugleich als Gegenhalter dieser Überholkupplung, dienen.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Zahnradwechselgetriebe mit zwei Gangstufen in seinen im vorliegenden Zusammenhang wesentlichen Teilen in einem axialen Schnitt schematisch dargestellt.
Auf der Welle 1, die die Turbinenwelle eines nicht gezeichneten Strömungsgetriebes darstellt oder von dieser angetrieben wird, sitzen lose drehbar das Ritzel2 der langsameren Gangstufe auf der linken und das Zahnrad 3 der schnelleren Gangstufe auf der rechten Seite. (Von den die Welle 1 umgebenden Teilen sind der Einfachheit halber nur deren obere Hälften gezeichnet.) Die Überholkupplung zwischen der Welle 1 und dem Ritzel 2 besteht aus dem Lamellenpaket 4, 5; wobei die Außenlamellen 5 mit dem Ritzel 2 und die Innenlamellen 4 sowie die linke Druckplatte 6 mit der auf dem Steilgewinde 7 der Welle 1 schraubbaren Mutter S in Verbindung stehen. Als entsprechender Gegenhalter dient der auf der Welle 1 befestigte Flansch 9.
DerFlansch 9 dient außerdem mit seinem trommelförmigen Endstück als Träger für die Innenlamellen 10 der schaltbaren Lamellenkupplung 10, 11, deren Außenlamellen11 und Gegenhalter12 mit dem Zahnrad 3 verbunden sind. Das Schaltglied für die Lamellenkupplung 10, 11 wird durch den Ringkolben 13 gebildet, der innerhalb des Tragkörpers des Zahnrades 3 axial beweglich angeordnet ist und mittels Drucköl, das durch die Bohrungen 14 und 15 in. der Welle 1 und der Nabe des Zahnrades 3 wechselweise einem der Druckräume 16 bzw. 17 zugeführt wird, nach rechts bzw. links verschoben werden kann.
Die zum Lösen des Lamellenpakets der Lamellenkupplung 10,11 mit Drucköl beaufschlagte Bohrung 14 steht über eine Anschlußbohrung 18 in Verbindung mit einem weiteren Druckraum 19 auf der linken Seite der Mutter B.
Die Lagerbuchsen des Kitzels 2 und des Zahnrades 3 sowie das Steilgewinde 7 werden über die mittige Bohrung 20 der Welle 1 mit Schmieröl versorgt.
Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ist die folgende: Beim Anfahren stehen die Bohrung 14 und damit die Druckräume 16 und 19 unter Öldruck, während die Bohrung 15 und der Druckraum 17 drucklos sind. Der Ringkolben 13 wird daher nach rechts bewegt, wobei die Lamellen 10 und 11 der Lamellenkupplung außer Eingriff kommen, d. h., das Zahnrad 3 ist entkuppelt. Wenn die Welle 1 sich in dem durch den Pfeil angedeuteten Sinn zu drehen beginnt, bleibt die Mutter $ infolge ihrer Massenträgheit und einer gewissen Anfangsreibung im Lamellenpaket 4, 5 etwas zurück. Dadurch schraubt sie sich auf dem Steilgewinde 7 nach rechts und preßt damit über die Druckplatte 6 das Lamellenpaket 4, 5 gegen den Flansch 9, wodurch die Welle 1 mit dem Kitzel 2 gekuppelt ist. Die Schraubbewegung der Mutter 8 wird durch den Öldruck im Druckraum 19 unterstützt und beschleunigt. Das Zahnrad 3, das mit dem Kitzel 2 über weitere Zahnräder auf der nicht gezeichneten Gegenwelle in bekannter Weise mechanisch verbunden ist, läuft in der damit erzielten (der Darstellung in der Zeichnung zugrundehegenden) langsameren Gangstufe leer mit.
Zum Umschalten auf die schnellere Gangstufe - das willkürlich oder selbsttätig erfolgen kann -wird der Öldruck von der Bohrung 14 weggenommen und auf die Bohrung 15, d. h. auf den Druckraum 17 gegeben. Der Ringkolben 13 bewegt sich daher nach links und preßt das Lamellenpaket der Lamellenkupplung 10;11 zusammen, wodurch sich die Drehzahl des Zahnrades 3, das bisher langsamer als die Welle 1 lief, und damit auch die des Kitzels 2 erhöht. Dieses überholt die Welle 1 und schraubt damit über das zunächst noch zusammengepreßte Lamellenpaket 4, 5 die Mutter 8 auf dem Steilgewinde 7 nach links, wobei das Lamellenpaket 4, 5 gelöst wird. Das Kitzel 2 läuft dann mit höherer Drehzahl leer mit.
Wird während des Fahrens durch Verlegen des Öldrucks von der Bohrung 15 auf die Bohrung 14 wieder von der schnelleren auf die langsamere Gangstufe umgeschaltet, so beschleunigt sich die vom Zahnrad 3 abgekuppelte Welle 1 infolge ihres geringen Trägheitsmoments in kürzester Zeit auf die höhere Drehzahl des Kitzels 2. Die zunächst zurückbleibende Mutter 8 schraubt sich dabei wieder so lange nach rechts, bis die Lamellen 4 und 5 miteinander zum Anliegen kommen und der Gleichlauf erreicht ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Doppelkupplung für ein einem Strömungsgetriebe nachgeschaltetes Mehrganggetriebe, vorzugsweise fürDiesellokomotiven mit hydraulischer Kraftübertragung, bei dem auf der Turbinenwelle eine Überholkupplung für eine langsamere Gangstufe und eine schaltbare Reiblamellenkupplung mit durch Bohrungen in der Turbinenwelle w-und abgeführtem Drucköl als Schaltmittel zum Erzeugen einer schnelleren Gangstufe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß von der schaltbaren Kupplung (10,11) nur die Innenlamellen (10) und der zugehörige Lamellenträger wie bekannt mit der Turbinenwelle (1) des Strömungsgetrieben oder mit der von dieser angetriebenen Welle umlaufen, während die Schalteinrichtung (Ringkolben 13) und der Gegenhalter (12) mit den Getriebegliedern (Zahnrad 3) des Abtriebes verbunden sind.
2. Doppelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (9) der Innenlamellen (10) der schaltbaren Kupplung (10, 11) in bekannter Weise zugleich als Gegenhalter für die als Lamellenkupplung mit durch Verschrauben preßbarem Lamellenpaket (4, 5) ausgebildete Überholkopplung dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 323 501.