DE664516C

DE664516C - Turbo and gear reversing gears, especially for rail vehicles

Info

Publication number: DE664516C
Application number: DEK137980D
Authority: DE
Original assignee: CURT STEDEFELD DIPL ING; FRANZ KRUCKENBERG DIPL ING
Current assignee: CURT STEDEFELD DIPL ING; FRANZ KRUCKENBERG DIPL ING
Priority date: 1935-05-16
Filing date: 1935-05-16
Publication date: 1938-08-31

Description

Das Turboflüssigkeitsgetriebe in Gestalt des Föttinger-Drehmomentwandlers gewinnt nicht zuletzt wegen seines auch bei großen Leistungen geringen Raumbedarfs steigende Bedeutung bei Großfahrzeugen, insbesondere bei Eisenbahntriebwagen mit Verbrennungsmotor. Gegenüber der elektrischen Übertragung hat es aber den Nachteil, nicht ohne weiteres umsteuerbar zu sein. In den weitaus meisten Fällen genügt die zusätzliche mechanische Umsteuerung mit Schaltzähnen in einem Zahnradwendegetriebe zwischen dem Turbogetriebe und der Treibachse. Seine räumliche Unterbringung zusätzlich zumThe turbo-fluid transmission in the form of the Föttinger torque converter wins not least because of its increasing space requirements, even with large outputs Significance in large vehicles, especially in rail cars with internal combustion engines. Compared to electrical transmission, however, it has the disadvantage that it cannot be easily reversed. In the far In most cases, the additional mechanical reversal with shift teeth in is sufficient a gear reversing gearbox between the turbo gearbox and the drive axle. Its spatial accommodation in addition to

'5 Turbogetriebe macht aber bei größeren Leistungen, wie sie gerade bei Vollbahntriebwagen vorliegen, schon Schwierigkeiten, besonders wenn die ganze Antriebsanlage im Drehgestell liegen soll. Der Länge nach ist die Zusammendrängung am schwierigsten zu lösen, insbesondere dann, wenn man von einem Turbogetriebe aus beide Achsen eines Drehgestells antreiben will.'5 Turbo transmission does, however, with higher outputs, as is the case with full-rail railcars there are already difficulties, especially if the entire drive system is to be in the bogie. The length is The crowding is the most difficult to solve, especially when you have both axes of a turbo transmission Wants to drive the bogie.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Turbo- und Zahnräderwendegetriebe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei dem die Umkehreinrichtung im Abtrieb parallel zum Turbogetriebe angeordnet ist. Die Erfindung besteht darin, daß der Geradewegsrädersatz, der Umkehrrädersatz und das oder die Turbogetriebe axial unmittelbar nebeneinander und die Umsteuereinrichtung innerhalb der axialen Turbogetriebebaulänge angeordnet sind. Unter der axialen Turbogetriebebaulänge ist dabei die axiale Baulänge des Getriebekreislaufes einschließlich der Lager der zugehörigen Schaufelräder zu verstehen. Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt eine geschlossene, gedrungene Bauart, welche in dem zur Verfügung stehenden beschränkten Raum mühelos untergebracht werden kann. Das Getriebe kann dabei als Ganzes ein- und ausgebaut werden, wodurch sich der Zusammenbau wesentlich vereinfacht und verbilligt.The invention relates to a turbo and gear reversing transmission, in particular for rail vehicles, in which the reversing device in the output is parallel to the turbo transmission is arranged. The invention consists in the fact that the straight-path gear set, the reversing gear set and the one or more turbo transmissions axially directly next to each other and the reversing device arranged within the axial turbo transmission length are. The axial length of the transmission circuit is the axial length of the turbo transmission including the bearings of the associated paddle wheels. The arrangement according to the invention results in a closed, compact design, which can be easily accommodated in the limited space available. That The transmission can be installed and removed as a whole, which makes the assembly easier significantly simplified and cheaper.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung wiedergegeben. Various possible embodiments of the invention are shown in the drawing.

. Abb. ι zeigt im Grundriß ein Drehgestell mit Einachsäntrieb durch den Verbrennungsmotor 11, welcher oberhalb der Treibachse 12 liegt und für seine Baulänge die eine Rahmenhälfte des Drehgestells 13 zur Verfügung hat. Das gemäß der Erfindung .ineinandergebaute Turbo- und Zahnradwendegetriebe 14 liegt in der anderen Rahmenhälfte des Drehgestells 13. Der Antrieb vom Motor 11 erfolgt durch die Kardanwelle 15, die unter der Drehgestellwiege 16 hindurchführt. Eine parallele Kardanwelle 17 dient zum Abtrieb nach, dem Kegelradtrieb 18 auf der fo Treibachse 12. Dieser Kegelradtrieb stellt nur eine kleine unabgefederte Zusatzmasse dar und läßt sich so schmal bauen, daß der Motor 11 bis dicht auf die Achse 12 hinunter-. Fig. Ι shows in plan a bogie with a single axle drive through the internal combustion engine 11, which is above the drive axis 12 and the one for its length Frame half of the bogie 13 has available. The built into one another according to the invention Turbo and gear reversing gear 14 is in the other half of the frame of the bogie 13. The motor 11 is driven by the cardan shaft 15, which passes under the bogie cradle 16. A parallel cardan shaft 17 is used for output after, the bevel gear drive 18 on the fo driving axle 12. This bevel gear drive represents is only a small, unsprung additional mass and can be built so narrow that the Motor 11 right down to the axis 12-

reichen kann. Ebenso hat das Turbo- und Zahnradwendegetriebe 14 eine derart kurze Baulänge, daß an das Getriebe über der Achse 1.9" die nötigen Hilfsmaschinen (Licht-i und Anwerfmaschine, Luftverdichter u. '£$* angeschlossen und im Drehgestellrahmen zwanglos gelagert werden können.can be enough. Likewise, the Turbo and gear reversing gear 14 such a short length that u to the transmission to the axis 1.9 "the necessary auxiliary equipment (light-i and Anwerfmaschine, air compressor. '£ $ connected * and can be stored casually in the bogie frame.

In Abb. 2 ist das vereinigte Turbo- und Zahnradwendegetriebe im waagerechten Schnitt dargestellt. 15 ist die Antriebswelle vom Motor her, 20 ihr getriebeseitiges Kardangelenk, 21 die Pumpenwelle des Turbogetriebes, 22 dessen Pumpenrad, 23 die zweikränzige Turbine und 24 die im Gehäuse festsitzende Leitschaufelung. Die Pumpenwelle 21 ist von den zwei Hohlwellen 25 und 26 des Turbinenläufers 23 umschlossen. Diese Wellen bilden zugleich die Antriebswelle des Zahnradwendegetriebes, da auf die Hohlwelle 25 das Rückwärtszahnrad 27 und auf die Hohlwelle 26 das Vorwärtszahnrad 28 gesetzt sind. Parallel zur Antriebswellenachse .21, 25, 26 liegt die Abtriebswelle 29 mit Kardangelenk 30 und Welle 17 zum Kegelradtrieb hin.In Fig. 2 the combined turbo and gear reversing gear is in the horizontal Section shown. 15 is the drive shaft from the engine, 20 is the drive shaft Cardan joint, 21 the pump shaft of the turbo transmission, 22 its pump wheel, 23 the two-ring turbine and 24 the guide vanes fixed in the housing. The pump shaft 21 is enclosed by the two hollow shafts 25 and 26 of the turbine rotor 23. These Waves also form the drive shaft of the reversing gear, as on the hollow shaft 25 the reverse gear 27 and on the hollow shaft 26 the forward gear 28 is set are. The output shaft 29 is parallel to the drive shaft axis .21, 25, 26 Cardan joint 30 and shaft 17 towards the bevel gear drive.

Die Zeichnung läßt erkennen, wie günstig die Anordnung im Raum- und Längenbedarf ist. Die Vorwärtszahnräder 28, 31 und die Rückwärtszahnräder 27, 32, 33 haben zwisehen sich auf der Antriebswelle 21 das Turbogetriebe 22, 23, 24 und zugleich auf der Abtriebswelle 29 die Umschalteinrichtung 34 bis 37, die hier in der einfachsten Form der bekannten Zahnkupplung dargestellt ist. Die Schaltmuffe 34 ist auf dem genuteten Mittelteil der Welle 29 mittels des Hebels 35 axial verschiebbar und kuppelt durch die Zähne 36 bzw. 37 die Welle 29 wahlweise an die Hohlwelle 38 des Vorwärtszahnrades 31 oder an die Hohlwelle 39 des Rückwärtszahnrades 33. In Abb. 3 ist im Längsschnitt ein nach dem Erfindungsgedanken aufgebautes Einachsgetriebe mit zwei Turbogietriebestufen dargestellt. Die Antriebswelle 15, 20, 21 arbeitet hier auf zwei abwechselnd füllbare Turbokreisläufe 22, 23, 24 bzw. 40, 41, 42, von denen einer (mit großer Übersetzung) zur An- und Steigungsfahrt, der andere zur Marschfahrt dient. Umgekehrt wie in Abb. 2 haben hier die beiden Turbokreisläufe die beiden Zahnradsätze zwischen sich, nämlich 28, 31 für Vorwärts-, 27, 32, 33 für Rückwärtsgang, die wieder, abgesehen von der Umkehrrolle 32, auf Hohlwellen 25 bzw. 38 und 39 sitzen. Wieder ist die Baulänge, welche die Turbokreisläufe auf der Antriebswelle beanspruchen, auf der Abtriebswelle 29 zur Unterbringung der (hier getrennten) Schalthülsen 36 für Vorwärts- und 37 für Rückwärtsgang ausgenutzt. Auch das zweistufige Turbo- und Wendegetriebe nach Abb. 3 bietet die günstige Einbaumöglichkeit gemäß Abb. i.The drawing shows how favorable the arrangement is in terms of space and length is. The forward gears 28, 31 and the reverse gears 27, 32, 33 have between two on the drive shaft 21 the turbo transmission 22, 23, 24 and at the same time on the Output shaft 29, the switching device 34 to 37, here in the simplest form of the known tooth coupling is shown. The shift sleeve 34 is on the grooved middle part the shaft 29 is axially displaceable by means of the lever 35 and is coupled through the teeth 36 or 37 the shaft 29 either to the hollow shaft 38 of the forward gear 31 or to the hollow shaft 39 of the reverse gear 33. In Fig. 3 is a longitudinal section after Single-axle transmission with two turbo transmission stages based on the concept of the invention shown. The drive shaft 15, 20, 21 works here on two alternately fillable turbo circuits 22, 23, 24 or 40, 41, 42, of which one (with a large gear ratio) for the approach and incline, the other for Serving. Conversely as in Fig. 2, the two turbo circuits have the two gear sets between them, namely 28, 31 for forward gear, 27, 32, 33 for reverse gear, which again, apart from the reversing roller 32, on hollow shafts 25 and 38, respectively and 39 sit. Again is the overall length that the turbo circuits on the drive shaft claim on the output shaft 29 to accommodate the (here separate) Shift sleeves 36 used for forward and 37 for reverse gear. Also the two-stage Turbo and reversing gear according to Fig. 3 offers the favorable installation option according to Fig.i.

Die Abb. 1 bis 3 sind natürlich so zu ver-.„s^ehen, daß die einander parallelen Wellen ■ .ä-5, 21 und 17, 29 nicht in einer waagerechten "Ebene zu liegen brauchen. In den meisten Fällen wird vielmehr die Abtriebswelle tiefer liegen als die Antriebswelle, weil ja auch die Treibachse 12 tiefer als die Kurbelwellenachse des Motors 11 liegt. Die durch die Erfindung vorgeschlagenen Lösungen gestatten in dieser Beziehung weitgehend freie Wahl.Figs. 1 to 3 are of course to be forgotten. that the parallel waves ■ .ä-5, 21 and 17, 29 are not in a horizontal one "Need to lie flat. In most cases, the output shaft will be deeper lie than the drive shaft, because the drive axis 12 is also lower than the crankshaft axis of the motor 11 is located. The by the invention The proposed solutions allow largely free choice in this regard.

Nahezu entscheidend für die Einbaumöglichkeit von Turbogetriebeanlagen in Drehgestelle erträglicher Baulänge wird die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung, wenn man die beiden Achsen des Drehgestells ohne gegenseitige mechanische Kupplung von einem Motor aus antreiben will. Eine derartige An-Ordnung zeigt Abb. 4 im Drehgestellgrundriß.Almost decisive for the installation option of turbo transmission systems in bogies of tolerable overall length is the solution proposed according to the invention, if one the two axles of the bogie without mutual mechanical coupling of one Engine wants to drive off. Such an arrangement is shown in Fig. 4 in the ground plan of the bogie.

In Abb. 4 ist das den Antrieb teilende Turbo- und Zahnradwendegetriebe 43 ersichtlich so gedrungen in der Baulänge, daß auch für den Antrieb der zweiten Achse 19 noch Raum für eine Kardanwelle 44 samt Kegelradtrieb 45 bleibt. Dabei kann ein großer Motor 11, ebenso wie in Abb. 1, ungefähr längsmittig und dicht auf Achse 12 hinabreichend die eine Hälfte des Drehgestellrahmens 13 in Anspruch nehmen und durch die Kardanwelle 15 unter der Wiege 16 hindurch auf das Verteilergetriebe 43 in der anderen Rahmenhälfte arbeiten, während die Kardanwelle 17 den Kegelradtrieb 18 der Achse 12 unterhalb des Motors 11 antreibt. Wie ein Getriebe der Bauform 43 im einzelnen gestaltbar ist, zeigen die Abb. 5 bis 9 in Längs- und Querschnitten.In Fig. 4 the turbo and gear reversing gear 43 dividing the drive can be seen so compact in length that also for the drive of the second axis 19 still Space for a cardan shaft 44 including bevel gear 45 remains. This can be a big one Motor 11, as in Fig. 1, approximately one half of the bogie frame reaching down in the longitudinal center and close to axis 12 13 and through the cardan shaft 15 under the cradle 16 on the transfer case 43 in the other half of the frame, while the cardan shaft 17 drives the bevel gear drive 18 of the axle 12 below the motor 11. As a Transmission of the design 43 can be designed in detail, Figs. 5 to 9 show in longitudinal and Cross-sections.

In Abb. 5 (Längsschnitt) enthält das Türbogetriebe drei Kreisläufe. Der Anfahrkreislauf 22, 23, 24 treibt die Abtriebswelle 21, 17 zur Treibachse 12, während 46, 47, 48 der Anfahrkreislauf für die Abtriebswelle 49, 44 zur Treibachse 19 ist. 40,41,42 ist der Marschkreislauf, der jeweils immer nur auf eine Treibachse, z.B. auf die Abtriebswelle49, 44 zur Treibachse 19 hin arbeitet, weil deren Reibungsgewicht allein schon zur Zugkraftübertragung im Marschbereich genügt. Die beiden Anfahrkreisläufe 22, 23, 24 und 46, 47, 48 sind etwas kleiner als der Marschkreislauf 40, 41, 42, weil sie je nur die halbe Leistung zu übertragen haben.In Fig. 5 (longitudinal section) contains the door gear three circuits. The starting circuit 22, 23, 24 drives the output shaft 21, 17 to the drive axis 12, while 46, 47, 48 of the starting circuit for the output shaft 49, 44 to Driving axis 19 is. 40,41,42 is the march cycle, which only ever on one driving axle, e.g. on the output shaft49, 44 works towards the drive axis 19 because its frictional weight alone is used to transmit tensile force in the march area is sufficient. The two starting circuits 22, 23, 24 and 46, 47, 48 are slightly smaller than the march circuit 40, 41, 42 because they each only have to transmit half the power.

Erfindungsgemäß werden die beiden Abtriebswellen 17 bzw. 44 durch die in Abb. 4 dargestellte verschiedene Lage der Kegelrädertriebe 18 bzw. 45 gegenläufig zueinander ausgeführt. Man gewinnt dadurch die Möglichkeit, einerseits alle Geradewegzahn- j räder 28, 31, 55, andererseits alle Umkehrräder 27, 32, 56, 33, 57 in je einem Satz zu-According to the invention, the two output shafts 17 and 44, respectively, are provided with the in Fig. 4 different position of the bevel gear drives 18 and 45 shown in opposite directions to each other executed. This gives you the opportunity, on the one hand, to use all straight-path teeth j wheels 28, 31, 55, on the other hand all reversing wheels 27, 32, 56, 33, 57 in one set each.

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sammenzufassen und mit der einfachen Schaltanordnung nach Abb. 5 alle Schalterfordernisse zu erfüllen. summarize and meet all switch requirements with the simple switching arrangement according to Fig. 5.

Die Antriebswelle 15, 20, 21 und damit alle drei Turbogetriebe, die ja ein für allemal dieselbe Drehrichtung behalten, mögen beispielsweise in Richtung des Pfeiles 51 umlaufen. Das Drehgestell der Abb. 4 soll beispielsweise nach links hin anfahren. Dazu wird für die Treibachse 19 die Schaltmufre 52 durch die Zahnung 53 auf die Hohlwelle 54 des Geradewegszahnrades 55 geschaltet, so daß die Abtriebswelle 44 entgegen dem Pfeil 51 und damit der Radsatz 19 nach links läuft.The drive shaft 15, 20, 21 and thus all like three turbo transmissions that keep the same direction of rotation once and for all, for example rotate in the direction of arrow 51. The bogie of Fig. 4 is intended for example drive to the left. For this purpose, the shift sleeve 52 is used for the drive axle 19 switched by the teeth 53 to the hollow shaft 54 of the straight path gear 55, so that the output shaft 44 runs against the arrow 51 and thus the wheelset 19 to the left.

Für die Treibachse 12 (Abb. 4) ist dabei die Schaltmuffe 34 durch die Zahnung 37 auf die Hohlwelle 39 des Umkehrzahnrades 33 geschaltet, so daß die Abtriebswelle 17 gleichsinnig mit dem Pfeil 51 und damit der Radsatz 12 nach links läuft.For the drive axle 12 (Fig. 4) the shift sleeve 34 is open by the teeth 37 the hollow shaft 39 of the reversing gear 33 switched so that the output shaft 17 in the same direction with the arrow 51 and thus the wheelset 12 runs to the left.

Geht man jetzt auf die Marschstufe, so werden die beiden Turbokreisläufe 22, 23, 24 und 46, 47, 48 entleert und zugleich Kreislauf 40, 41, 42 gefüllt. Die Schaltkupplungen bleiben in alter Stellung, wobei freilich nur der Geradewegszahntrieb 28, 55 Leistung zur Achse 19 überträgt, während der Umkehrzahntrieb 27, 32, 33 von Achse 12 her leer mitläuft, also auch durch Auskupplung von Hülse 34 abgeschaltet werden kann.If you now go to the march level, the two turbo circuits 22, 23, 24 and 46, 47, 48 emptied and at the same time circuit 40, 41, 42 filled. The clutches remain in the old position, although of course only the straight tooth drive 28, 55 for power Axis 19 transmits, while the reverse gear drive 27, 32, 33 from axis 12 is empty runs along, so it can also be switched off by disconnecting the sleeve 34.

Umgekehrt ist es bei Fahrt nach rechts. Beide Schaltmuffen 52 und 34 liegen in der entgegengesetzten Stellung. Die Welle 49 und Treibachse 19 werden bei Anfahrt über die Umkehrzahnräder 27, 56, 57, die Welle 29 und Treibachse 12 bei Anfahrt wie Vollfahrt über die Geradewegszahnräder 28, 31 angetrieben. Je nach der Fahrtrichtung ist also der eine oder der andere Achsantrieb (28-55-S4-S3-S2-49-50-44-45-19 bzw. 28-31-38-36-34-29-30-17-18-12) dauerbelastet, d. h. beide werden im üblichen Betrieb vorteilhaft auf gleiche Lebensdauer abgenutzt.It is the other way around when driving to the right. Both shift sleeves 52 and 34 are in the opposite position. The shaft 49 and drive axle 19 are driven via the reversing gears 27, 56, 57 when they are approached, while the shaft 29 and drive axle 12 are driven via the straight-travel gearwheels 28, 31 when they are approached like full travel. Depending on the direction of travel, one or the other axle drive (28-55-S4-S3-S2-49-50-44-45-19 or 28-31-38-36-34-29-30-17- 18-12) permanently loaded, ie both are advantageously worn over the same service life in normal operation.

Die Antriebswelle 15 und die beiden dazu parallelen Abtriebswellen 29 und 49 brauchen dabei keineswegs in einer Ebene zu liegen. In den meisten Fällen werden die Abtriebswellen 29 und 49 wieder tiefer liegen als die Antriebswelle 15, wie dies in den Abb. 6 und 7 beispielsweise gezeigt ist.The drive shaft 15 and the two parallel output shafts 29 and 49 need it by no means to lie in one plane. In most cases, the output shafts 29 and 49 will again be lower than that Drive shaft 15, as shown in Figs. 6 and 7, for example.

Abb. 6 gibt einen Querschnitt in Ebene VI-VI der Abb. 5 wieder, sie zeigt also die drei Geradewegsräder 28, 31, 55 in ihrer gegenseitigen Höhenlage, wie sie meistens erwünscht, ist. Zwischen den Abtriebsrädern 31 und 55 ist ein Gehäuseraum 58 vorgesehen, der zur Aufnahme der Betriebsflüssigkeit bei Umfüllung der beiden Turbokreisläufe dient. In diesem Raum fließt auch das Leckwasser der gerade arbeitenden Kreisläufe zusammen, um von der Rückförderpumpe wieder hochgeschafft zu werden. Demgemäß reicht der Behälter 58 vom Räume unterhalb des Marschkreislaufs 40,41,42 bis zum Räume unter dem äußersten Anfahrkreislauf 22, 23, 24 hindurch, ohne durch das Geradewegszahnradgetriebe 31, 28, 55 gemäß ,Abb. 6 unterbrochen zu sein.Fig. 6 shows a cross section in plane VI-VI of Fig. 5, so it shows the three Straight-path wheels 28, 31, 55 in their mutual elevation, as they are usually desired, is. A housing space 58 is provided between the output gears 31 and 55, which is used to absorb the operating fluid when the two turbo circuits are transferred. The leakage water from the circuits currently in operation also converges in this space, to be brought up again by the return pump. Accordingly, the container 58 extends from the space below the march circuit 40,41,42 to the rooms below the outermost starting circuit 22, 23, 24 without going through the straight-way gear transmission 31, 28, 55 according to Fig. 6 to be interrupted.

Abb. 7 gibt den Querschnitt in Ebene VII-VII der Abb. 5 wieder, wobei allerdings der Umke'hrrädersatz ein wenig anders aufgebaut ist. Vom treibenden, am Turbinenkranz 23 sitzenden Zahnrad 2J wird hier nur ein einziges Umkehrrad 59 (statt der beiden Umkehrräder 32 und 56 in Abb. 5) angetrieben, welches mit beiden um die Umsteuerwellen gelegenen Abtriebsrädern 33 und 57 zusammenkämmt. Die Gewichts- und Kostenersparnis ist augenfällig. Unterhalb des Umkehrrades 59 kann auch hier nötigenfalls der Flüssigkeitsaufnehmerraum 58 hindurchgezogen werden, wenn dies geboten ist, wie etwa bei der Gesamtanordnung des Zweiachsantriebes nach Abb. 8.Fig. 7 shows the cross-section in plane VII-VII of Fig. 5, although the set of reverse wheels is constructed a little differently. Only a single reversing gear 59 (instead of the two reversing gears 32 and 56 in Fig. 5) is driven by the driving gear 2J, which is seated on the turbine ring 23, and meshes with the two output gears 33 and 57 located around the reversing shafts. The weight and cost savings are obvious. If necessary, the liquid pick-up space 58 can also be pulled through below the reversing wheel 59 if this is necessary, for example in the case of the overall arrangement of the two-axle drive according to FIG. 8.

Abb. 8 (Längsschnitt) unterscheidet sich von Abb. 5 darin, daß der MarschkreislaufFig. 8 (longitudinal section) differs from Fig. 5 in that the march circuit

40, 41, 42 des Turbogetriebes in der Mitte zwischen den Geradewegszahnrädern 28, 31, 55 und den Umkehrzahnrädern 27, 32, 33, 56,57 angeordnet ist, während die beiden kleinen Anfahrkreisläufe 22, 23, 24 und 46, 47,48 außen liegen. Die Umsteuereinrichtungen 34 und 52 auf den Abtriebswellen 29 und 49 sind ohne zusätzlichen Raumbedarf in der Baulänge des Marschkreislaufes 40,40, 41, 42 of the turbo transmission in the middle between the straight-path gears 28, 31, 55 and the reverse gears 27, 32, 33, 56,57 is arranged, while the two small start-up circuits 22, 23, 24 and 46, 47.48 lie outside. The reversing devices 34 and 52 on the output shafts 29 and 49 are in the length of the march circuit 40 without additional space requirements,

41, 42 untergebracht. Auch hier kann man die Geradewegs- und Umkehrradsätze gemäß Abb. 6 und 7 ausführen und den Flüssigkeitsaufnehmer 58 unterhalb der drei Turbokreisläufe 22 bis 24, 40 bis 42 und 46 bis 48 und too der zwei Zahnradsätze hindurchlaufen lassen, wie dort gezeigt.41, 42 housed. Here, too, the straight-way and reversing gear sets can be used according to Execute Fig. 6 and 7 and the liquid receiver 58 below the three turbo circuits 22 to 24, 40 to 42 and 46 to 48 and too of the two gear sets run through as shown there.

Abb. 9 (Längsschnitt) zeigt die Verwirklichung des Erfindungsgedankens bei einem Zweiachsgetriebe mit einer an sich schon vorgeschlagenen hydraulischen Abtriebsteilung im Flüssigkeitsgetriebe selbst. 60 ist das auf der Antriebswelle 21 sitzende Pumpenrad, welches durch Welle 15 die ungeteilte Motorleistung zugeführt bekommt. Ein Teil dieser Leistung wird vom Turbinenrad 61, der andere Teil vom Turbinenrad 63 aufgenommen; dazwischen sitzt der ruhende Leitschaufelkranz 62. Die Turbinenräder 61 und 63 haben keine mechanische Verbindung miteinander. Die Turbine 61 arbeitet vielmehr für sich auf den angeschlossenen Umkehrzahnrädersatz 27, 32, 33, 56, 57, die Turbine 63 auf den Geradewegszahnrädersatz 28, 31, 55. Der Marschkreislauf 40 bis 42 arbeitet mit seinem Turbinenrad 41 nur auf den Geradewegszahnrädersatz 28, 31, 55.Fig. 9 (longitudinal section) shows the implementation of the inventive concept in a Two-axis transmission with a hydraulic output division that has already been proposed in the fluid transmission itself. 60 is the pump wheel sitting on the drive shaft 21, which receives the undivided engine power through shaft 15. Part of this Power is taken from the turbine wheel 61, the other part from the turbine wheel 63; in between sits the stationary guide vane ring 62. The turbine wheels 61 and 63 have no mechanical connection with each other. Rather, the turbine 61 works for itself on the connected reverse gear set 27, 32, 33, 56, 57, the turbine 63 to the straight-path gear set 28, 31, 55. The march cycle 40 to 42 is working with its turbine wheel 41 only on the straight path gear set 28, 31, 55.

Auch hier werden die beiden Abtriebswellen 17 bzw. 44Γ durch die in Abb. 4 dargestellte verschiedene Lage der Kegelrädertriebe 18 bzw. 45 gegenläufig zueinander ausgeführt. Das Beispiel eines Anfahrvorganges mag die Arbeitsweise zeigen. Der Pfeil 51 gebe die Drehrichtung des Motors und damit die des Pumpenrades 60 und der beiden Turbinenräder 61 und 63 im gefüllten Anfahrkreislauf an. Der Marschkreislauf 40 bis 42 ist entleert. Das Drehgestell der Abb. 4 solle beispielsweise nach links hin anfahren. Dazu wird für die Treibachse 19 die Schaltmuffe 52 durch die Zahnung 53 auf die Hohlwelle 54 des Geradewegszahnrades 55 geschaltet, so daß die Antriebswelle 44 entgegen dem Pfeil 51 und damit der Radsatz 19 nach links läuft. Für Treibachse 12 (Abb. 4) ist dabei die Schaltmuffe 34 durch die Zahnung 37 auf die Hohlwelle 39 des Umkehrzahnrades 33 geschaltet, so daß die Abtriebswelle 17 gleichsinnig mit Pfeil 51 und damit der Radsatz 12 nach links läuft. Auch alle übrigen Schaltvorgänge stimmen mit den bei Abb. 5 dargelegten überein.Here, too, the two output shafts 17 and 44Γ are represented by the one shown in Fig. 4 different position of the bevel gear drives 18 and 45 running in opposite directions to each other. The example of a start-up process may show how it works. The arrow 51 give the direction of rotation of the motor and thus that of the pump wheel 60 and the two turbine wheels 61 and 63 in the filled start-up circuit. The march cycle 40 to 42 is emptied. The bogie in Fig. 4 should, for example, move to the left. In addition the shift sleeve 52 is for the drive axle 19 through the teeth 53 on the hollow shaft 54 of the straight path gear 55 switched so that the drive shaft 44 against the Arrow 51 and thus the wheelset 19 runs to the left. For driving axle 12 (Fig. 4) is included the shift sleeve 34 through the teeth 37 on the hollow shaft 39 of the reversing gear 33 switched so that the output shaft 17 in the same direction with arrow 51 and thus the wheelset 12 runs to the left. All other switching operations as well correspond to those shown in Fig. 5.

Abb. 9 zeigt besonders eindrucksvoll, wie weit man nach dem Erfindungsgedanken mit Gedrungenheit und Baukürze kommen kann. Zwischen den Gelenkkupplungen 20 und 30 einerseits und derjenigen 50 andererseits — und auf dieses Abstandsmaß kommt es gemäß Abb. 4 besonders an — liegen hier nur der Anfahreinkreislauf und die beiden Zahnrädersätze. In der Baulänge des Anfahrkreislaufes sind die beiden Umsteuerungen, in der Baulänge der Gelenkkupplung 50 die Füll- und Entleerkanäle des Marschturbogetriebes 40 bis 42 untergebracht. Der Flüssigkeitsaufnehmer 58 gemäß Abb. 6 braucht hier nur unter dem Geradewegszahnrädersatz zwischen beiden Kreisläufen hindurchzugehen. Fig. 9 shows particularly impressively how far you can go after the idea of the invention Compactness and shortness of construction can come. Between the articulated couplings 20 and 30 on the one hand and that 50 on the other - and this distance depends on it Fig. 4 is particularly appealing - only the starting circuit and the two sets of gears are located here. In the length of the start-up circuit are the two reversals, In the overall length of the articulated coupling 50, the filling and emptying channels of the marching turbo transmission 40 to 42 housed. The liquid receiver 58 according to Fig. 6 needs here only to pass under the straight-path gear set between the two circuits.

In Abb. 10 (Längsschnitt) und Abb. 11 (Querschnitt nach XI-XI) ist schließlich gezeigt, wie ein zweistufiges Turbogetriebe für Einachsenantrieb, das erfindungsgemäß mit einem . Zahnradwendegetriebe vereinigt ist} noch durch Zusatz eines einfachen Stirnräderpaares 65 und 66 eine neuartige und vorteilhafte Gestalt erhalten kann.In Fig. 10 (longitudinal section) and Fig. 11 (Cross-section according to XI-XI) is finally shown how a two-stage turbo transmission for Single-axis drive, according to the invention with a. Gear reversing gear is united} still by adding a simple pair of spur gears 65 and 66 a new and can obtain advantageous shape.

In der Längsfolge ihrer Einzelgetriebe gleicht diese Bauart dem Zweiachsgetriebe Abb. 9. Es folgen aufeinander (von rechts nach links) An- und Abtriebswelle 15 bzw. 17, Umkehrzahnräder 27, 32, 33, erstes Turbogetriebe 22 bis 24 samt Umsteuerung 34 bis 37, Geradewegszahnräder 28, 31, zweites Turbogetriebe 40 bis 42. Dabei ist das Turbinenrad 23 nur mit dem Umkehrzahnrad 27, das Turbinenrad 41 nur mit dem Geradewegszahnrad 28 verbunden. Gleichwohl kann man mit jeder Turbostufe vorwärts wie rückwärts fahren, weil die Zusatzwelle 64 mit den beiden Zahnrädern 65 und 66 die Brücke zwischen beiden Stufen bildet.In the longitudinal sequence of their individual gears this design is similar to the two-axis gearbox Fig. 9. They follow one another (from the right to the left) input and output shaft 15 or 17, reverse gear wheels 27, 32, 33, first turbo transmission 22 to 24 including reversing 34 to 37, straight path gears 28, 31, second Turbo gear 40 to 42. The turbine wheel 23 is only with the reversing gear 27, the turbine wheel 41 is only connected to the straight path gear 28. Nevertheless you can drive forwards and backwards with each turbo level, because the additional shaft 64 with the two gears 65 and 66 forms the bridge between the two stages.

Dies sei am Fahrbeispiel unter Zuhilfenahme der Abb. 1 erläutert. Gibt 51 den Drehsinn der Motoranschluß welle 15 und damit auch den der Turbinenräder 22 bzw. 41 und den der Zahnräder 27 bzw. 28 an, so muß man, um beispielsweise in Abb. 1 nach rechts anzufahren, durch den Hebel 35 die Umsteuerhülse 34 nach rechts auf Eingriff von 37 mit 39 schalten. So treibt das Turbinenrad 23 des Anfahrturbogetriebes über die Umkehrräder 27, 32, 33 die Abtriebswelle 17 im Pfeilsinn 51, also gemäß Abb. 1 die Treibachse 12 rechtsläufig an.This is explained using the driving example with the aid of Fig. 1. Gives 51 den Direction of rotation of the motor connection shaft 15 and thus also that of the turbine wheels 22 and 41 and that of the gears 27 and 28, so you have to, for example in Fig. 1 to the right to start, through the lever 35, the reversing sleeve 34 to the right on engagement of 37 switch with 39. So drives the turbine wheel 23 of the starting turbo transmission via the Reversing gears 27, 32, 33 the output shaft 17 in the direction of arrow 51, that is, according to Fig. 1, the drive axis 12 clockwise.

Zum Schalten auf Marschstufe wird lediglich Turbokreislauf 22 bis 24 entleert und 40 bis 42 gefüllt, während die Umschaltung 34 bis 37 unverändert stehenbleibt. Dann treibt das Turbinenrad 4J über die Zahnräder 28, 65, 66 die Umkehrräder 27, 32, 33: samt der Welle 17 im unveränderten Drehsinn an. Die Fahrtrichtungsumkehr durch Umlegen der Schalthülse 34 auf Eingriff von 36 mit 38 bedarf keiner Erläuterung mehr.To switch to march level, only turbo circuit 22 to 24 is emptied and 40 to 42 filled, while the switchover 34 to 37 remains unchanged. then the turbine wheel 4J drives the reversing wheels 27, 32, 33 via the gears 28, 65, 66: including the shaft 17 in the unchanged direction of rotation. Reversing the direction of travel Switching the switching sleeve 34 over to engage 36 with 38 does not require any further explanation.

Man sieht, daß das Vorgelege bei Fahrt mit Umkehrrädern 27, 32, 33 mit Richtung 65, 66 für die Marschstufe 40 bis 42, und bei Fahrt mit Geradewegszahnrädern 28, 31 mit Richtung 66-65 für die Anfahrstufe 22 bis 24 benutzt wird. Dadurch ist es möglich, für den nötigen Übersetzungsunterschied der Anfahr- gegenüber der Marschstufe die Zahnräder 65, 66 heranzuziehen. Im Grenzfall, wie er beispielsweise in Abb. 10 und' 11 dargestellt ist, kann man die Turbokreisläufe 22 bis 24 und 40 bis 42 praktisch ganz gleich ausführen und so die Herstellung vereinfachen und verbilligen.It can be seen that the countershaft when driving with reversing gears 27, 32, 33 with direction 65, 66 for the march level 40 to 42, and when driving with straight path gears 28, 31 with Direction 66-65 is used for the approach level 22 to 24. This makes it possible the gears for the necessary gear ratio difference between the approach and the march stage 65, 66 to be used. In the borderline case, as shown for example in Fig. 10 and '11 is, you can make the turbo circuits 22 to 24 and 40 to 42 practically exactly the same and thus simplify the production and cheaper.

Für diesen Grenzfall sollen einmal die Räder 27, 33, 66, sodann auch die beiden Räder 31 und 65 unter sich gleiche Durchmesser erhalten. Diese Durchmessergleichheiten sind genügend angenähert erreichbar, weil die Umkehrräder 27 und 33 nur um etwas mehr als Zahnkopfhöhe auseinandergerückt zu werden brauchen, um frei zu no gehen, vgl. Abb. 11.For this borderline case, the Wheels 27, 33, 66, then also the two wheels 31 and 65 each have the same diameter obtain. These equal diameters can be approximated sufficiently because the reversing gears 27 and 33 are only around need to be moved apart a little more than the height of the tooth tip in order to free no go, see Fig. 11.

Daß in allen Schaltzuständen die richtige Übersetzung gewahrt ist, zeigt folgende Überlegung: The following consideration shows that the correct ratio is maintained in all switching states:

i. Anfahrstufe mit Turbogetriebe 22 bis 24;i. Start-up stage with turbo transmission 22 to 24;

a) Umsteuerung greift auf 37, 39 ein. Abtriebswelle 17 läuft wie Pfeil 51 mit Drehzahl der Turbine 23, da Durchmesser 27 gleich Durchmesser 33.a) Reversal intervenes on 37, 39. Output shaft 17 runs like arrow 51 at speed of the turbine 23, since diameter 27 is equal to diameter 33.

b) Umsteuerung auf 36, 38: Welle 17 läuft entgegengesetzt Pfeil 51 mit Drehzahl der Turbine 23, da Durchmesser 66 gleich Durch-b) Reversal to 36, 38: Wave 17 is running opposite arrow 51 with the speed of the turbine 23, since diameter 66 is equal to

messer 27, also Wellendrehzahl 64 gleich Drehzahl der Turbine 23 ist. Da Durchmesser 62 gleich Durchmesser 31 (Rad 28 bildet einfache Zwischenrolle), so sind auch die Drehzahlen der Wellen 17, 29, 64, 23 gleich. • 2. Mars'chfahrt mit Turbogetriebe 40 bis 42:knife 27, so shaft speed 64 is equal to the speed of the turbine 23. Because diameter 62 is equal to diameter 31 (wheel 28 forms a simple intermediate roller), so are the The speeds of the shafts 17, 29, 64, 23 are the same. • 2nd Mars trip with turbo gear 40 to 42:

a) Umsteuerung auf 36, 38: Abtriebswelle 17 Jäuft entgegen Pfeil S1 im Verhältnis der Durchmesser der Zahnräder 28 : 31 schneller als Turbinenrad 41;a) Reversal to 36, 38: output shaft 17 runs against arrow S1 in the ratio of Diameter of gears 28: 31 faster than turbine wheel 41;

b) Umsteuerung auf 37, 39: Welle 17 läuft wie Pfeil 51 im Verhältnis der Durchmesser der Zahnräder 28 : 65 (wie Durchmesser der Zahnräder 28 : 31 unter a) schneller als Turbinenrad4i, da Durchmesser des Zahnrades 66 gleich Durchmesser des Zahnrades 33 ist (Räder 27 und 32 bilden nur Zwischenrollen).b) Reversal to 37, 39: shaft 17 runs like arrow 51 in the ratio of the diameter of gears 28: 65 (like diameter of gears 28: 31 under a) faster than turbine wheel 4i, since the diameter of the gear 66 is the same as the diameter of the gear 33 (wheels 27 and 32 only form intermediate rollers).

Bei allen dargestellten Bauarten sind dieFor all types shown, the

Geradewegs- und die Umkehrzahnrädersätze miteinander vertauschbar. Weiterhin ist man bei der Bauart nach Abb. 10 und 11 nicht unbedingt an nur zwei Turbokreisläufe gebunden, vielmehr können auch mehr als zwei Kreisläufe vorgesehen sein, da man sowohl beiderseits des Geradewegs- wie auch des Umkehrzahnrädersatzes Turbokreisläufe vorsehen kann, die dann natürlich unterschiedliche Übersetzung haben werden.Straight-ahead and reverse gear sets interchangeable. Furthermore one is not for the design according to Figs. 10 and 11 necessarily tied to only two turbo circuits, more than two can also be used Circuits be provided, as you can both sides of the straight path as well as the Reverse gear set can provide turbo circuits, which then of course different Will have translation.

Die Zahnumsteuerkupplungen können ferner mit Reibungsvorkupplungen versehen oder überhaupt durch Reibungs- oder Magnetoder hydrostatische Kupplungen bekannter Art ersetzt sein, die ein Umsteuern während der Fahrt gestatten.The tooth reversing clutches can also be provided with pre-friction clutches or even better known by friction or magnetic or hydrostatic clutches Kind be replaced that allow a change of direction while driving.

Am Wesen der Erfindung ändert es nichts, wenn man Turbokupplungen statt der Turbodrehmomentwandler als Turbogetriebe verwendet, oder eine Vereinigung von Kupplungen und Wandlern oder wenn man die gesamte Antriebsanlage im Wagenkörper anordnet und mit der oder den Gelenkabtriebswellen 17 bzw. 44 von dort zu den Treibachsen übergeht.It does not change the essence of the invention if turbo couplings are used instead of turbo torque converters used as a turbo transmission, or an association of clutches and converters, or if you have the whole Drive system arranged in the car body and with the one or more articulated output shafts 17 or 44 passes from there to the driving axles.

Claims

Patent claims:

i. Turbo and gear reversing transmissions, especially for rail vehicles which the reversing device is arranged in the output parallel to the turbo transmission, characterized in that the straight-path gear set (28, 31), the reverse gear set (27, 32, 33) and that or that Turbo transmission axially directly next to each other and the reversing device within the axial turbo transmission length are arranged.

2. Turbo and gear reversing transmission according to claim 1, with output distribution on two uncoupled axles, characterized in that the two are provided with reversing devices (52, 34) Output shafts (29, 49) by unified straight path (28, 31, 55) and unified Reversing gear sets (27, 32, 56, 33, 57) connected to the turbo transmissions (23, 47, 41) are and the two output shafts (29, 49) by the arrangement of their bevel gears (18,45) on the drive axles (12, 19) different directions of rotation have (Fig. 4 to 9).

3. Turbo and gear reversing gear with output distribution on two axes according to claim 1 and 2, characterized in that the two reversible The output shafts (29, 49) are offset downwards in relation to the drive shaft (21) and a receiving space (58) for the operating fluid between their housings of the turbo transmission (Fig. 6 and 7).

4. Turbo and gear reversing gearbox with output distribution on two axes according to claims 1 to 3, characterized in that the combined set of reversing gears has a common reversing gear (59) between the drive gear (27) and the two output gears (33, 57) (Fig. 7).

5. Turbo and gear reversing transmission according to claim 1 with several turbo transmission stages, characterized in that the straight path and the reverse gear set are driven from different stages are constantly in mesh with one another by bridging gears (65, 66) (Fig. 10, 11).

For this purpose 2 sheets of drawings