DE1923563C2 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler - Google Patents
Hydrodynamischer DrehmomentwandlerInfo
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- DE1923563C2 DE1923563C2 DE1923563A DE1923563A DE1923563C2 DE 1923563 C2 DE1923563 C2 DE 1923563C2 DE 1923563 A DE1923563 A DE 1923563A DE 1923563 A DE1923563 A DE 1923563A DE 1923563 C2 DE1923563 C2 DE 1923563C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H41/04—Combined pump-turbine units
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H2045/002—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches comprising a clutch between prime mover and fluid gearing
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Description
49, eine Leitung SO und ein Kippventil 51 umfassen, sind
zur wahlweisen Beaufschlagung der Betätigungseinrichtung
47 mit dem Druck eines Strömungsmediums angeordnet. Wie es schematisch veranschaulicht Ist, Ist das
Kolbenstangenende der Betätigungseinrichtung 47 mechanisch mit einem Zusatzaggregat 52, wie z. B.
einem Ladelöffel verbunden, um dessen Bewegung In bekannter Welse zu steuern.
Der Druck des Strömungsmediums In der Leitung 50 wird über eine Signalleitung 54 einem als einstellbares
Druckminderventil ausgebildeten Ventil 53 der Steueranlage zugeführt und über eine Leitung 61 aus dem Ventil
53 weitergeführt. Zwischen den Leitungen 54 und 61 bildet ein Bund des Ventilgehäuses eine Steuerkante, die
mit einer Ringnut eines Schiebers 55 zusammenarbeitet. Das Ventil 53 weist den Schieber 55 auf, der In der Bohrung
des Ventllgehäuses verschiebbar angeordnet Ist und In der Zeichnung nach links durch eine Schraubenfeder
56 vorgespannt 1st und durch eine Feder 56-4 nach rechts
gedrückt wird. Ein Kolben 57 Ist In der Bohrung verschiebbar
angeordnet und mit einem Handhebel 58 mechanisch verbunden, um die Kraft der Feder 56, die
den Schieber 55 nach links drückt, mit der Hand einstellen zu können.
Ein Einsatzstück 59, das in dem linken Ende des Schiebers 55 relativ zu diesem verschiebbar angebracht
und am Ventilgehäuse abgestützt Ist, bildet eine Im
wesentlichen geschlosene Kammer, In die der in der Leitung 61 herrschende Druck des Strömungsmediums über
einen verengten Durchgang 60 übertragen wird. Bei genügend hohem Druck In dieser Kammer wird der
Zustrom aus der Leitung 54 an den Steuerkanten und Ausschnitten des Schiebers 55 abgesperrt, da der Schieber
gegen die Feder 56 nach rechts verschoben wird. Auf diese Welse wirkt das Ventil 53 als ein druckmodulierendes
Reduzierventil.
Nachdem der Handhebel 58 in einer bestimmten Stellung eingestellt ist. wirkt die Anlage automatisch Innerhalb
bestimmter maximaler und minimaler Schlupfgrenzen zur Steuerung des Bremsschlupfes. Die maximale
Verbrennungsmotorenenergie wird bei der Stellung des maximalen Bremsschlupfes. In der die Bremse 39 ausgerückt
Ist, auf die Räder des Fahrzeuges übertragen.
Eine ausreichende Bewegung des Schiebers 55 nach rechts bewirkt den Ablaß des Druckes aus der Leitung 61
In eine Ablaßleitung 62. Dieser Druckablaß ermöglicht die sofortige Verringerung des geregelten Druckes in der
Leitung 61, wenn der Fahrer den Handhebel 58 In die Endstellung mit entspannter Feder 56 bringt. Dies ergibt
maximalen Schlupf der Bremse 39.
Je nach seiner manuellen Einstellung begrenzt das Ventil 53 demnach die Wirkung des Zusatzaggregatdrukkes
auf die Bremse 39. Wenn der Handhebel 58 in die minimale Stellung mit am stärksten gespannter Feder 56
bewegt wird, regelt das Ventil 53 nicht (es sei denn, der Druck in der Leitung 54 nimmt einen extremen Wert
an), da die Federvorspannung stärker ist.
Wenn der Handhebel 58 jedoch in Richtung auf die maximale Stellung bewegt wird, wird das Ventil 53 so
eingestellt, daß es bei zunehmend geringeren maximalen Drücken der Zusatzaggregatanlage regelt. Wenn der Kolben
57 in der Ansicht der F i g. I nach rechts bewegt wird, verhindert das Ventil, daß der Druck in der Leitung
61 einen Wert von beispielsweise 84 bar übersteigt. Der Punkt, an dem die Anlegung der Bremse 39 eingeleitet
wird, bieibt jedoch der gleiche.
Ein Drosselventil 63, das der Bauart nach etwa einem Druckminderventil, und zwar einem durch Druckmittel
ferngesteuerten entspricht, umfaßt einen Schieberkolben 64, der In dem Gehäuse des Drosselventils 63 verschiebbar
angeordnet Ist und durch eine Schraubenfeder 65 nach links gedrückt wird. Das Unke Ende des Schlebers
kolbens 64 If. mit dem Druck aus der Leitung 61 beaufschlagt,
um Ihn gegen die Kraft der Feder 65 nach rechts zu drücken. Eine Pumpe 66 bewirkt die Zufuhr von
unter Druck stehendem Strömungsmedium unmittelbar zu dem Innenraum des Drehmomentwandlers und ferner
ίο über das Drosselventil 63 und eine Leitung 67 zu der
Kammer 45 (Flg. 2). Die Bewegung des Schieberkolbens
64 nach rechts zur Bewirkung dieser letzlsenannten Verbindung findet In direkter Abhängigkeit von dem veränderlichen
Drucksignal statt, das In der Leitung 61 auftritt und mit dem das linke Ende des Schleberkolbens 64
beaufschlagt wird.
Die Pumpe 66 kann gemeinsam mit der Pumpe 49
oder gesondert von dieser angetrieben werden. Eine Ablaßleitung 68 ist am Drosselventil 63 vorgesehen, um den
Druck aus der Kammer 45 abzulassen, wenn der Druck in der Leitung 61 unter einen bestimmten Wert sinkt.
Ein Druckablaßventil Ist zwischen der Pumpe 66 und dem Drehmomentwandler angeordnet, um dem Wandler
einen Druck von beispielsweise 7 bar zuzuführen. Ein weiterhin gezeigtes Druckablaßventil, das zwischen dem
Drehmomentwandler und einem Kühler angeordnet Ist. kann beispielsweise so eingestellt sein, daß es bei 4.2 bar
den Dr-ick abläßt.
Bei Betrieb der Anlage bewirkt die Betätigung des Kippventils 51 durch die Bewegung seines Steuerhandgriffes
In die Stellung B (Rückkippstellung Flg. 1), daß das Kolbenstangenende der Betätigungseinrichtung 47
eingezogen wird. Diese Rückkippstellung kann dann angewendet werden, wenn das Fahrzeug für seine
Arbelts- oder Löffelladephase des Betriebes vorhereitet
wird. Der Handhebel 58 kann von dem Fahrer in die gewünschte Stellung zwischen der gezeigten maximalen
Schlupfstellung, in der die maximale Kraft auf die am Boden angreifenden Räder des Fahrzeuges übertragen
ίο wird, und der minimalen Stellung eingestellt werden.
Der Druck in der Leitung 50 nimmt In Abhängigkeit von dem Druckanstieg In dem Hydraulikkreis des Zusatzaggregates,
das heißt in den Kipp- und/oder Hubarmzylindern, über eine bestimmte Höhe zu. Dieses
erhöhte Drucksignal wird durch die Signalleitung 54, das Ventil 53 und die Leitung 61 in das Drosselventil 63
geschickt, um den Schieberkolben 64 in die in Flg. 1 gezeigte Stellung nach rechts zu bewegen. Das unter
Druck stehende Strömungsmedium von der Pumpe 66 so wird dann durch die Leitung 67 in die Kammer 45
geschickt, um die Drehung des Leitradteils 40 ge-enüber dem ortsfesten Leitradteil 46 zu verzögern. Dadurch wird
die Drehmomentaufnahmefähigkeit des Drehmomentwandlers in direktem Verhältnis zu dem erhöhten Drucksignal,
das in der Leitung 50 auftritt, herabgesetzt. Wenn dagegen der Steuerhandgriff für das Kippventil 51 in die
Stellung D bewegt wird, wird die Betätigungseinrichtung 47 zum Auskippen der Ladung oder zu ähnlichen Zwekken
ausgefahren. Während dieser Phase das Fahrzeugbetrlebes
kann gegebenenfalls die Kraftanforderung für den Fahrantrieb des Fahrzeuges verhältnismäßig hoch
sein, während die Kraftanforderung für das Zusatzaggregat 52 verhältnismäßig gering sein kann. Bei dieser Ausfahrbewegung
der Betätigungsvorrichtung 47 gestattet der verhältnismäßig geringe Druck in der Leitung 61, daß die
Feder 65 den Sehleberkoiben 64 nach links bewegt.
Somit wird die Zufuhr von unter Druck stehendem Strömungsmedium von der Pumpe 66 zu der Kammer 45
verringert, während die Kammer 45 gleichzeitig zumindest In teilweise Verbindung mit der Ablaßleitung 68
gebracht wird. Infolgedessen wird die Drehmomentaufnahmefähigkeit des Drehmomentwandlers um den
gewünschten Beirag erhöht. Aus dem Vorstehenden Ist ersichtlich, daß der Schlupf der Bremse 39 und damit der
Betrag der relativen Drehung, die zwlschne den Leitradteilen 40 und 46 stattfindet, sich stufenlos In einem
best.v.imten Bereich In Abhängigkeit von dem eingestellten Bereich der In der Leitung SO durch die Betätigungseinrichtung 47 erzeugten Druckhöhen ändert. Der
Bereich zwischen dem maximalen und Jim minimalen
Schlupf kann beispielsweise etwa 25% der Antriebskraft des Drehmomentwandlers betragen.
Eine Reihe von Arretierungen (nicht gezeigt) kann
dem Handhe «I 58 zugeordnet sein, um Ihn In einer
bestimmten Uetrlebsstellung festzuhalten, wenn der Fahrer Ihn losläßt. Bevorzugt wird jedoch für die Rückstellung die Schraubenfeder 56.4 (Flg. 1) verwendet. Diese
j..„u J1- r ~^„- cc ..„.
normalerweise den Handhebel 58 In die maximale Stellung zu bewegen, wenn der Fahrer In losläßt, wodurch
der maximale Schlupf In der Bremse 39 auftreten kann.
Flg. 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform für einen Drehmomentwandler, der ein Klemmgesperre bzw. eine Freilaufkupplung 69 für die Abstützung
des Leitradteils 46 am Gehäuse aufweist, wodurch In allgemein bekannter und üblicher Welse bei gelöster
Bremse 39 der Drehmomentwandler durch Freilaufen der Leiträder In den Kupplungsbetrieb mit höherem Gesamtwirkungsgrad bei höheren Turblnendrehzahlen übergeher, kann.
Flg. 4 zeigt schematisch eine weitere Drehmomentwandlerausführung, die eine Überbrückungskupplung 70
umfaßt, um wahlweise In bekannter und vielfach üblicher Welse die Eingangswelle 34 mit dem Turbinenrad
31 direkt zu verbinden. Wenn die Überbrückungskupplung 70 eingerückt Ist, wird die Bremse 39 ausgerückt,
um zusammen mit der Freilaufkupplung 69 den Freilauf der Leitradteile 40 und 46 zu gestatten.
In Fl g. 5 Ist eine weitere Ausführungsform der Steueranlage für die In Fig. 2 bis 4 gezeigten Drehmomentwandler schematisch gezeigt. Die Drucksteuerelnrlchtung für diese Ausführungsform umfaßt eine Fllehkraftsteuerelnrlchtung 71, deren Gehäuse 78 an der Eingangswelle 34 eines Drehmomentwandlers nach F i g. 2 bis 4
befestigt Ist und sich mit dieser dreht. Ein Vorratsbehälter und eine Pumpe 66 sind vorgesehen, um einem Einlaß 72 der Fllehkraftsteuerelnrlchtung unter Druck stehendes Strömungsmedium zuzuführen. Die Fliehkraftsteuereinrichtung leitet hieraus einen mit steigender
Drehzahl fallenden Druck ab. Strömungsmedium mit diesem Druck wird durch eine Leitung 67 der Bremse 39
zugeführt, um, wie bereits früher .· läutert, den Leltradteil 40 mehr oder weniger abzubremsen. Mit steigender
Drehzahl der Eingangswelle 34 wird daher der Leitradteil 40 mehr und mehr mit den bereits welter oben dargelegten Folgen für die Drehmomentaufnahmefähigkeit freigegeben. Für das Absinken des Druckes In der Leitung
67 ist eine ebenfalls von der Fliehkrafteinrichtung 71 gesteuerte Ablaßöffnung 83 vorhanden.
Ein Verbrennungsmotor 73 oder eine sonstige geeignete Kraftquelle treibt die Eingangswelle 34 über eine
Zahnradverbindung 74 an, von der auch eine Antriebsanlage 75 für ein Zusatzaggregat, beispielsweise für eine
Hebevorrichtung bei einem auf Rädern laufenden Erdhobel, angetrieben Ist Über eine Getriebe 76 treibt der
Drehmomentwandler 30 entsprechend der an ihm durch
die Bremse 39 gesteuerten Drehmomentaufnahmefähigkeit die Fahrzeugräder an. Die Fllehkraftsteuerelnrlchtung 71 bewirkt eine den Betriebsbedingungen angepaßte
Aufteilung der Motorkraft zwischen der Antriebsanlage des Zusatzaggregates und den Fahrzeugrädern. Die Fllehkraftsteuerelnrlchtung umfaßt ein Ventil mit einem
Schieber 77, der In einer zur Drehachse der Eingangswelle 34 radialen Bohrung des Gehäuses 78 verschiebbar
angeordnet und durch eine Feder 79 radial nach Innen
gedrückt Ist. Eine Kammer 81 am äußeren Ende dieser
radialen Bohrung 1st über einen Durchgang 80 mit dem Einlaß 72 verbunden. Ein Kanal 82 des Schiebers 77
mündet einerseits In die Kammer 81, andererseits In den
Mantel des Schiebers 77 und steht In einer radial Inneren
Lage des Schiebers 77 über eine Vertiefung In der Bohrungswand mit der Leitung 67 In Verbindung. Ein weiterer Kanal 84 des Schiebers 77 radial einwärts des Kanals
82 führt von der Mantelfläche zum radial einwärts des Schiebers 77 gelegenen Bohrungstell. Der Kanal 84 mün-
x de! ebenfalls !ti die Vertiefung ^r f°hning.swand. Der
Schieber 77 hat ferner an seinem radial Inneren Rand Durchtrittsöffnungen 85. In der radial Inneren Lage des
Schiebers 77 sind diese Kanäle 82 und 84 über die Vertiefung der Gehäusebohrung mit der Leitung 67 verbunden,
während die Ablaßöffnung 83 vom Mantel des Schiebers 77 verschlossen Ist. In dieser Lage Ist die Kammer 45 der
Bremse 39 an die Pumpe 66 angeschlossen. In einer radial welter außen gelegenen, durch Fliehkraft eingenommenen Stellung des Schiebers 77 Ist der Kanal 82
von der Gehäusebohrung verschlossen und eine Verbindung von der Leitung 67 über den Kanal 84 zur Ablaßöffnung 83 hergestellt und die Bremse 39 entlastet. Zwischen diesen beiden Stellungen wird der Druck In Leitung 67 geregelt.
öl oder ein sonstiges Arbeltsmedium, das dem Ventil
durch einen Einlaß 72 zugeführt wird, kann somit vom Schieber 77 geregelt der Bremse 39 zugeführt werden. Es
Ist ferner ersichtlich, daß der In der Kammer 81 herrschende Druck Im wesentlichen gleich dem Druck an
« dem Einlaß 72 plus dem Druck 1st, der durch die auf die
ölsäule In dem Durchgang 80 bei Drehung der Antriebswelle 34 ausgeübte Fliehkraft hervorgerufen wird.
Diesem Druck, der ebenso wie die Feder 79 radial nach
Innen wirkt, wirkt eine am Schieber 77 angreifende Flleh
kraft und der radial einwärts des Schiebers 77 herr
schende Druck, der dem Druck In der Leitung 67 entspricht, entgegen. Bei Betrieb der Anlage und bei einer
Drehzahl der Eingangswelle 34, die unter einem bestimmten Wen Hegt, spannt die Feder 79 normaler
weise den Schieber 77 radial nach Innen In die In Flg. S
gezeigte Stellung vor. Das unter Druck stehende Strömungsmedium wird also der Kammer 45 (Flg. 2) über
den Einlaß 72, den Durchgang 80, die Kammer 81, die Öffnung 82 und die Leitung 67 zugeführt, um zumindest
eine teilweise Einrückung der Bremse 39 In Abhängigkeit
von der Drehung der Eingangswelle 34 zu bewirken. Infolgedessen wird die Drehmomentaufnahmefähigkeit
des Drehmomentwandlers während der Betriebsbedingungen des Fahrzeuges, bei denen die vom Fahrantrieb
unabhängigen Krafterfordernlsse hoch sind, auf einen bestimmten Wert verringert. Wenn die Eingangswelle 34
eine bestimmte Drehzahl erreicht, wird der Schieber 77 unter dem Einfluß der Fliehkraft nach außen bewegt, um
den Druck In der Kammer 45 abzulassen. Die Drehmo
mentaufnahmefählgkelt des Drehmomentwandlers wird
während dieses Betriebszustandes erhöht, bei dem die Kraftanforderungen des Zusatzaggregates gering sind.
Die Vorspannung der Feder 79 kann für die Steuerung
des genauen Drehzahlbereiches eingestellt werden, in dem die Regulierung des Druckes In der Kammer 45
stattfindet.
Bei Konstruktionen für bestimmte Zwecke könnte die
Feder 79 weggelassen und der Schieber 77 leichter gemacht und In anderer Welse ausgebildet werden, um
die gewünschten Druckregelfunktionen ausüben zu können. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Verstellung
des In dor Bremse 39 stattfindenden Schlupfes weiterhin
genau gesteuert werden kann, und zwar entweder mit der Hand oder automatisch, Indem der Einlaßdruck
an dem Einlaß 72 wahlweise geändert wird.
Fig. 6 veranschaulicht schematisch eine weitere Ausführungsform
der Steueranlage für die In Flg. 2 bis 4
gezeigten Drehmomentwandler. Das Drucksignal für diese Ausführungsform wird durch den Schiupf mindestens
eines vorderen, durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler angetriebenen, am Boden angreifenden
Rades 86 eines Fahrzeuges erzeugt, wie beispielsweise de? gezeigten RaH-FrHhohel? Flnp HyHrnnnmpp. 87
schickt unter Druck stehendes Strömungsmedium zu einem Druckmittelmotor 88 über eine Leitung 89, um die
Hinterräder In herkömmlicher Welse anzutreiben. Wie
durch gleiche Bezugszeichen In Flg. 6 und 1 angedeutet
Ist, sind das Drosselventil 63 und die damit zusammenhangenden
Konstruktionstelle Im wesentlichen gleich den entsprechenden Teilen, die In der In Flg. 1 gezeigten
Steueranlage verwendet werden.
Bei Betrieb bewirkt der Schlupf eines vorderen Antriebsrades 86 über einen durch den Druckmittelmotor
88 proportionierten Betrag hinaus einen proportionalen Druckanstieg In der Leitung 89, da das Antriebsmoment
nun primär vom Hinterrad kommt. Dieser Druckanstieg wird durch die Signalleitung 54 geschickt, um
den Schieberkolben 64 gegen die Kraft der Feder 65 nach rechts zu bewegen. Das unter Druck stehende Strömungsmedium
von der Pumpe 66 fließt an dem Schieberkolben 64 vorbei. In die Leitung 67 und In die Kammer
45 (F I g. 2) der Bremse 39, um die Drehung des LeItradteiis 40 zu verzögern. Dadurch wird die Drehmomentaufnahmefähigkeit
des Drehmomentwandlei-. Im wesentlichen
In der gleichen Welse herabgesetzt, wie es oben bei der Steueranlage g-tiäß Flg. 1 beschrieben worden
Ist, um den Verschleiß der Reifen der angetriebenen Vorderräder zu verringern. Umgekehrt ermöglicht ein verringerter
Schlupf der Vorderräder die Zufuhr von höheren Energiemengen zu Ihnen.
Flg. 7 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Steueranlage für die Drehmomentwandler
gemäß Flg. 2 bis 4. Die Drucksignaleinrichtung für diese
Steueranlage weist eine Handsteueranlage 90 auf. die von
einem Handstellglied einstellbar 1st. Das Handstellglied 90.4 kann in dem Fahrerstand eines Fahrzeuges angeordnet
sein, um eine unbegrenzte Anzahl von Stellungen zwischen der maximalen und minimalen Schlupfstellung
einzunehmen. Das Handstellglied 90/4 kann mechanisch,
wie bei 91 angedeutet, mit einem Winkelhebel 92 verbunden
sein, der bei 93 an einem Gehäuse 94 eines je
nach Einstellung einen bestimmten Druck einregelnden Druckminderventils angelenkt ist.
Das Druckminderventil weist einen verschiebbar in einer in dem Gehäuse 94 ausgebildeten Bohrung angeordneten
Kolben 95 auf, auf den das freie Ende des Winkelhebels 92 wirkt und durch den das Druckminderventil
einstellbar Ist. Eine Zugfeder 96 bringt den Winkelhebel 92 und das Handstellglied 90 in die normale maximale
Schlupfsteüung für die Bremse 39 zurück, nachdem er aus dieser ausgelenkt worden ist. Diese maximale
Schlupfstellung (Leitradtell 40 ungebremst) ergibt die
maximale Drehmomentaufnahmefähigkeit und damit die größte Energiezufuhr zu den Antriebsrädern des Fahrzeuges
und begrenzt die mögliche Zufuhr von Energie aus der Antriebsmaschine zum Zusatzaggregat auf eine
bestimmte Höhe. Das Druckminderventil enthält als regelnden Teil einen Schieber 97, der mit seinen Steuerkanten
die Verbindung einer von der Pumpe 66 kommenden Druckleitung zu der zur Bremse 39 führenden
ίο Leitung 67 steuert. Der Schieber 97 wird durch eine vorgespannte
Schraubenfeder, die zwischen dem Kolben 95 und dem Schieber 97 angeordnet Ist, In die die erwähnte
Verbindung zur Leitung 67 freigebende Stellung gedrückt, und zwar um so stärker, je mehr diese Feder
über den Kolben 95 durch den Winkelhebel 92 vorgespannt wird.
Eine zweite Feder 98 wirkt In der entgegengesetzten
Richtung auf den Schieber 97 und Ist über ein Einsatzstück,
das verschlebllch In einer axialen Bohrung des
3d Schiebers 97 angeordnet Ist. am Ventilgehäuse abgestützt.
Eine Durchlaßöffnung 99 verbindet den die Feder 98 enthaltenden Innenraum des Schiebers mit dem an die
Leitung 67 angeschlossenen Ventllberelch und überträgt diesen Druck in den die Feder 98 enthaltenden Innenraum.
Dieser Druck und die Kraft der Feder 98 verschieben den Schieber 97 In die die Leitung 67 von der Druckzufuhr
absperrende Stellung. Bei Weiterbewegung des Schiebers 97 In Flg. 7 nach rechts wird die Leitung 67
mit einer Ablaßleitung 68 verbunden, wodurch die Kammer
45 der Bremse 39 entlastet wird. Hierdurch wird abhängig von der Stellung des Handstellgliedes 90A der
Druck an der Bremse 39 geregelt.
Bei Betrieb kann der Fahrer das HandstellgÜed 90.4 In
eine seiner Stellungen zwischen der maximalen und der minimalen Stellung bringen, um die von der Antriebsmaschine
abgegebene Energiemenge Innerhalb eines bestimmten Bereiches zwischen den Antriebsrädern des
Fahrzeuges und der Antriebsanlage des Zusatzaggregates aufzuteilen. Beispielswelse bewirkt die Bewegung des
Handstellgliedes 90Λ aus der normalen maximalen Stellung
In Richtung auf die minimale Schlupfstellung, daß der Winkelhebel 92 Im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt
93 gedreht wird. Dadurch wird der In die Leitung 67 abgegebene Druck erhöht und der Leitradteil 40 stärker
« abgebremst.
Bekannte Arretierungsvorrichtungen (nicht gezeigt) oder dergleichen können so angeordnet sein, daß sie das
Handstellglied 9OA In einer besonderen Stellung halten, wenn der Fahrer es losläßt. Derartige Arretierungen können
auch schnell lösbare Arretierungen sein, die das Handstellglied 9OA automatisch freigeben, wenn der Fahrer
eine weitere Betätigung vornimmt.
Die Fig. 8 bis 17 offenbaren hydrodynamische Drehmomentwandler
und Steueranlagen für diese, bei denen die beiden Elemente des Drehmomentwandlers zur stufenlosen
Änderung der DrehmomentaufnahmefähigkeU Innerhalb eines bestimmten Bereiches die zweiteilige
Pumpenradanordnung 133 bilden, der eine Reibungskupplung 139 zugeordnet ist. Die beiden letzten Ziffern
der Bezugszahlen, mit denen die verschiedenen Einzelteile bezeichnet sind, aus denen die Drehmomentwandler
und Steueranlagen gemäß den Fig. 3 bii \'' besterssn,
sind den Bezugszahlen gleich, die die entsprechenden Einzelteile in den F i g. 1 bis 7 bezeichnen.
Den wesentlichen Aufbau dieser Drehmomentwandler zeigen Fig. 9 bis 15. Der eine Pumpenradteil 146 ist fest
mit der Eingangsweiie 134 verbunden, während der
andere Pumpenradteil 140 frei drehbar gelagert und
durch die Reibungskupplung 139 stufenlos einstellbar
mit dem Pumpenradtell 140 kuppelbar Ist. Dafür Ist Im
Gegensatz zu Flg. I bis 7 die Leitradanordnung 132 nur
einteilig. Das Turbinenrad 131 Ist mit der Ausgangswelle
137 verbunden. Wenn nun der Pumpenradtall 146 wirksam Ist (Kupplung 139 gelöst). Ist die Drehmernentaufnahmefählgkelt über der Eingangsdrehzahl geringer als
bei fest mit dem Pumpenradtell 146 gekuppeltem Pumpenradtell 140. Zwischenwerte sind durch gesteuerten
Schlupf der Kupplung 139 möglich.
Der detaillierte Aufbau des Drehmomentwandlers ergibt sich aus Flg. IS. Das Turbinenrad 131 ist durch
Lager 136 drehbar gelagert. Ein ortsfestes Gehäuse, das teilweise bei 138 gezeigt Ist, trägt und stutzt den Drehmomentwandler. Die Kupplung 139 enthält Reibscheiben is
141, die auf ilnem Innenkellprofll 142 des Pumpenradtells 140 begrenzt axial verschiebllch und drehmomentabertragend mit dem Pumpenradtell 140 verbunden sind.
Zwischen den Reibscheiben 141 sind Stahlplatten angeordnet, die durch ein Außenkellprofll des Pumpenrad-
teils 146 begrerrzt axial beweglich mit diesem drehmomentübertrt jend verbunden sind.
Das Kuppfungsschelbenpaket kann an einer ringförmigen Abstützplatte 143, die einen Teil des Pumpenradteils
146 bildet, anliegen und ist durch einen ringförmigen Kolben 144 zusammenpreBbar. Letzterer Ist In einem mit
der Eingangswelle 134 fest verbundenen, umlaufenden Pumpenradgehäuse verschiebllch angebracht. Der Pumpenradtell 146 Ist auf einem Lager 135 angeordnet, während der Pumpenradtell 140 auf dem Pumpenradtell 146
drehbar angebracht Ist. Durch Zufuhr von hydraulischem oder pneumatischem Druck zu einer ringförmigen Kammer 145 vor dem Kolben 144 können die Reibscheiben
zumindest teilweise zusammengedrückt werden, um die relative Drehung zwischen den Pumpenradtellen 140 und
146 stufenlos zu steuern.
Die Steueranlage nach Flg. 8 entspricht unter Berücksichtigung der bei Pumpenradteilung anderen Charakteristik des Drehmomentwandlers der Steueranlage nach
Flg. I. Ein Vorratsbehälter 14«, eine Pumpe 149, eine «
Leitung 150 und ein Kippventil 151 bilden die Mittel zur wahlweisen Zufuhr von Strömungsmedium unter Druck
zu der Betätigungsvorrichtung 147, deren Kolbenstangenende mechanisch mit einem Zusatzaggregat 152,
wie z. B. einem Ladelöffel, verbunden ist. Der Druck in der Leitung 150 wird einem als einstellbares Druckminderventil ausgebildeten Ventil 153 über eine Signalleitung 154 zugeführt. Das Ventil 153 Ist wie das entsprechende Ventil 53 aus Flg. 1 ausgebildet und arbeitet
ebenso. Es umfaßt einen hin- und herbewegbar angeordneten Schieber 155, der gegen eine Feder 156/4 durch
eine Feder 156 in der Zeichnung nach links gedrückt wird. Diese Feder »56 Ist durch einen Rosten 13' und
ein Handstellglied 15*. im weiteren Handgriff genannt, verspar-nbar. Zur Wirkungswelse wird im einzelnen auf
die Erläuterungen zu FI g. 1 verwiesen.
Mit dem vom Ventil 153 in die Auslaßleliurig 16i
abgegebenen Druck wird wie bei F1 g. 1 ein einem steuerbaren Druckminderventil entsprechendes Drosselventil
163 gesteuert. Dieses umfaßt einen Schieberkolben 164, der hin- und herbewegbar im Ventilgehäuse angeordnet
Ist und durch eine Feder ίί5 In der Zeichnung nach links
gedruckt wird. Das Htjice Ende dea SchHberkoibens 164
wird mit dem Druck aus der Leitung 161 beaufschlagt und dadurch gegen die Kraft der Feder nach rechts S5
gedrückt. Eine Pumpe 166 bewirkt die Zufuhr von ureter
Druck stehendem Snr'ffiUrwsmediuin zu dem Drehmomentwandler 130 und parallel h!trra mn>
Drosselventil
163. Von diesem führt eine Leitung 167 zu der die Kupplung 139 betätigenden Kammer 145 (Fig. IS) und femer
eine Ablaßleitung 16« zum Vorratsbehälter. Der Schieberkolben 164 steuert diese drei leitungen derart, daß In
seiner m der Zeichnung linken Stellung die Pumpe 166
mit (!er leitung 167 verbunden und die Ablaßleitung 168
abgesperrt ist. In einer mittleren Stellung IjC die Leitung
167 von der Pumpe 166 und der Abiaßleltung 168 abgesperrt. In einer rechten Stellung ist die Leitung 167 mit
der Ablaßleitung 168 verbunden. Der Druck in der Le'-tung 167 beaufschlagt ebenfalls das linke Ende des Schieberkolbens 164. Dadurch wird in der Leitung 167 ein
hoher Druck eingeregelt, wenn der Druck In der Leitung 161 niedrig ist, so daß die Kupplung 139 geringen
Schlupf und der Drehmomentwandler eine hohe Drehmomentaufnahmefähigkeit hat. Hoher Druck in der Leitung 161 ergibt hingegen geringen Druck in der Leitung
167 und damit großen Kupplungsschlupf und geringe Drehmomentaufnahmefähigkeit.
Soweit das Drucksignal aus der Signalleltung 154 durch das Ventil 153 durchgelassen wird, findet die
erwähnte Bewegung des Schiebers 164 nach rechts In direkter Abhängigkeit von dem veränderlichen Drucksignal statt, das durch die Betätigungsvorrichtung 147
erzeugt wird. Während des normalen Fahrbetriebes des Fahrzeuges wird der Handgriff 158 vom Fahrer losgelassen und durch die Schraubenfedern des Ventils 153 in
der minimalen Stellung gehalten. In der das Ventil 153
keinen oder nur einen sehr geringen Druck In die Leitung 161 abgibt, um einen minimalen Schlupf in der
Kupplung 139 und die Zufuhr der maximalen Energiemenge zu den am Boden angreifenden Rädern des Fahrzeuges zu gewährleisten. Im Gegensatz hierzu gelangt der
losgelassene Handgriff 58 der In Flg. 1 gezeigten Steueranlage In die maximale Schlupfstellung, um die maximale Energiezufuhr zu den Rädern des Fahrzeuges zu
gewährleisten. Arretierungen (nicht gezeigt) könnten auch dem Handgriff 158 in der gleichen Welse, wie es
oben Im Zusammenhang mit Flg. 1 für den Handgriff 58
beschrieben worden ist, zugeordnet sein, um den Handgriff 158 lösbar in einer gewählten Stellung zu halten,
wenn der Fahrer Ihn losläßt.
Wird der Handgriff 158 vom Fahrer aus der normalen minimalen Schlupfstellung in Richtung auf die maximale
Schlupfstellung bewegt und dadurch die Feder l?4 vorgespannt, so wird der Schieber 155 des Ventils 153 In eine
Stellung gebracht. In der zumindest ein Bruchteil des
gegebenenfalls In der Signalleltung 154 herrschenden Druckes zur Leitung 161 durchgelassen wird. Die Höhe
des durchgelassenen Druckes wird von der Vorspannung der Feder 156 bestimmt Die Betätigung des Kippventils
151 zur Bewegung der Betätigungsvorrichtung 147 und des Zusatzaggregates 152 bewirkt einen Anstieg des
Druckes in der Leitung 150 Ober eine bestimmte Höhe.
Dieser erhöhte Druck wird durch die Signalleitung 154 und das Ver.til 153 geschickt und wird vom letzteren in
seinem Wert verringert in die Leitung 161 übergeführt, wenn der Druck in der Signalleitung 154 aber dem
momentanen Einstellwert des Ventils 153 liegt. Der momentane Einstellwert wird durch die oben beschriebene Einstellung des Handgriffes 158 gesteuert.
Wenn umgekehrt die BefäUgungsvorrtchcuxig i47
weniger Energie erfordert, nämiich wenn sich beispielsweise das Fahrzeug In der Fahrphase seines Betriebes
befindet und das Zusatzaggregat nicht betätigt wird, nimmt de? Druck in der Leitung 150 und In der Leitung
1S4 ab. Sinkt Ίβτ SigüakL-i-x ußier fen EinsHiwert des
Ventil if? ·*, «si sinkt entsprechend auch der Druck in
der Leitung 161 auf den Wert des Slgnaldnickes ab und bewirkt eine Erhöhung des Druckes In dei Kammer 145
für die Kupplung 139. Infolgedessen nimmt die Drehmomentaufnahmefahlgkelt des Drehmomentwandlers um
den gewünschten Betrag zu, um den Rädern des Fahrzeuges eine erhöht,- Energie für den Antrieb des Fahrzeuges zuzufahren.
In F1 g. 9 bis 14 sind weitere Ausfuhrungsformen für
Drehmomentwandler mit der oben unter Bezugnahme auf Flg. IS erörterten zweiteiligen Pumpenradanordnung
133 veranschaulicht Flg. 9 zeigt beispielsweise eine allgemein übliche Freilaufkupplung 169 für das Leitrad 132.
Ferner kann eine vielfach übliche Überbrückungskupplung 170 durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung
betätigt werden, um die Eingangswelle 134 wahlweise mit dem Turbinenrad 131 zu verbinden.
Flg. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der
die mit dem Pumpenradteil 146 verbundene Eingangswelle 134 durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler hindurchgeführt Ist, so daß ausgangsseltlg des
Drehmomentwandlers neben der mit dem Turbinenrad 131 verbundenen Ausgangswelle auch ein direkter
Antrieb durch eine Getriebeantriebsstrecke hlndu cn zur
Verfügung steht. Bei dieser Ausführungsform Ist die
Trägheit der sich drehenden Teile an der Abtriebsseite
der Antriebsmaschine genügend verringert, so daß keine elastische Kupplung oder dergleichen zwischen dem
Motor und dem Drehmomentwandler erforderlich ist. Derartige Kupplungen sind normalerweise erforderlich,
um vlbratorische Drehmomentprobleme zu vermelden,
die zwischen dem Motor und den elastischen Anlagen der Drehmomentwandlermasse auftreten.
Fig. Il bis 14 zeigen Lelstungsverzwelgungsanordnungen mit dem hydrodynamischen Drehmomentwandler
mit zweiteiliger Pumpenradanordnung In dem einen Zweig. Alle Anordnungen enthalten ein Planetenrädergetriebe mit einem Sonnenrad oder inneren Zentralrad 5.
einem Ringzahnrad oder äußeren Zentralrad R und Planetenrädern Q auf einem Planetenräderträger C. Nach
FIg Il und 12 Ist das Planetenradergetrlebe Pl bzw. Pl
dem Drehmomentwandler Im Momentenfluß nachgeordnet und vereinigt die beiden Leistungszweige Nach
Flg. 13 und 14 Ist es vorgeordnet und verteilt das Eingangsmoment auf beide Zweige.
Nach Flg. 11 Ist das Planetenrädergetriebe Pl- räumlich gesehen - eingangswellenseltlg des Drehmomentwandlers angeordnet. Das Sonnenrad 5 und der Pumpenradteil 146 sind direkt mit der Eingangswelle 134, das
Ringzahnrad R direkt mit dem Turbinenrad 131 und die
Planetenräder Q Ober den Planetenräderträger C mit der Ausgangswelle 137 verbunden. Entsprechend dem
Durchmesserverhältnis vom Ringzahnrad zum Sonnenrad findet der größte Teil des Drehmomentflusses durch
den Drehmomentwandlerzweig und von dort Ober das Ringrad R und den Planetenrädersatz zum Planetenrlidertrager C statt, wahrend ein kleinerer Teil, beispielsweise V4 oder % durch den mechanischen Zweig Ober das
Sonnenrad 5 und den Planetenrädersatz auf die Ausgangswelle 137 Obertragen wird Del einer derartigen
Anordnung werden die Vorteile bekannter, vorwiegend hydrodynamischer Drerimomentwandleränlägen beibehalten, während gleichzeitig die beknnnten Vorteile einer
rein mechanischen Anlage ausgenutzt werden.
Nach Flg. 12 Ist das Planetenrädergetriebe Pl - raumilch gesehen - ausgangswellenseltlg des Drehmomentwandlers angeordnet, jedoch In seinen Gliedern ebenso
wie nach Fig. 11 mit den einzelnen Teilen der Anlage
verknüpft. Die Drehmomentaufteilung entspricht der
von Flg. 11. Die Eingangswelle 134 Ist wie nach Flg. 10
durch die gesamte Anlage hindurchgeführt, so daß auch ein direkt mit der Antriebsmaschine verbundener Drehmomentausgang zur Verfugung steht
Nach Flg. 13 ist das Planetenrädergetriebe P3 - räumlich gesehen - vor dem Drehmomentwandler angeordnet
und die hohen Trägheitslasten treten eingangswellenseltlg des Drehmomentwandlers auf. Das Turbinenrad 131
und das Sonnenrad 5 sind direkt mit der Ausgangswelle
to 137 verbunden, das Ringrad R ist direkt mit dem Pumpenradteil 146 verbunden und der Planetenräderträger C
Ist mit der Eingangswelle 134 verbunden.
Nach Fig. 14 Ist das Planetenrädergetriebe PA - räumlich gesehen - nach dem Drehmomentwandler angeord-
net, um die vlbratortschen Drehmomentprobleme zu verringern, die normalerweise zwischen der Antriebsmaschine und der hydrodynamischen Anlage auftreten. Das
Sonnenrad S Ist direkt mit dem Pumpenradteil 146, das
Ringrad R direkt mit dem Turbinenrad 131 und die Aus
gangswelle 137 und der Planetenräderträger C direkt mit
der Eingangswelle 134 verbunden.
Flg. 15 veranschaulicht ferner eine weitere Ausführungsform für die Steueranlage, die aufgrund der Abhängigkeit von einer Fliehkraftsteuereinrichtung 171 in
gewisser Hinsicht der In Fig. S gezeigten Steueranlage ähnlich ist. für die in Flg. 9 bis 15 gezeigten Drehmomentwandler. Die Drucksignaleinrichtung für diese Ausführungsform besteht aus der Fllehkraftfteuerelnrlchtung
171, die drehfest .nlt der Eingangswelle 134 verbunden
ist.
Eine nicht gezeigte Pumpe fördert analog zur Pumpe 66 aus unter Druck stehendes Strömungsmedium zu
einem Einlaß 172 der Fliehkraftsteueranlage. Von diesem tritt das Strömungsmedium in einen Kanal 180 Ober und
verzweigt sich von dort zur Fliehkraftsteuereinrichtung und zur Kammer 145 der Kupplung 139. Der elngangsseltig des Ventils der Fliehkraftsteuereinrichtung herrschende, von der Drehzahl der Eingangswelle 134
bestimmte Druck ergibt die Anlegekraft für die Kupp·
lung 139 und steuert den Betrag der relativen Drehung, der zwischen dein Pumpenradtellen 140 und 146 stattfindet. Ein Verbrennungsmotor oder eine sonstige Kraftquelle treibt difi Eingangswelle 134 z. B. Ober einer
Zahnrädersatz und ferner eine Antriebsanlage for ein
Zusatzaggregat an, beispielsweise die Hebevorrichtung
eines bekannten Erdhobels oder dergleichen. Die Antriebsanlage für das Zusatzaggregat läuft also in dlrek
tem Verhältnis zu der Motordrehzahl Die Antrtebsrädei
(nicht gezeigt) des Fahrzeuges werden Ober ein Getriebe
vom Drehmomentwandler (entsprechend dem Getriebe
76 in Flg. 5) angetrieben, so daß eine verringerte Dreh
momentaufnahmefähigkelt des Drehmomentwandler
die auf die Räder ausgeübte Antriebskraft verringert.
chen ein Ventil mit einem Steuerkolben 177, der radia
zur Drehachse der Eingangswelle 134 verschiebbar Ir einem drehfest mit dieser verbundenen Gehäuse ·'
angeordnet Ist. Eine Feder 179 zwischen einem Teil de:
Gehäuses und dem Steuerkolben 177 drückt diesen ent
gegen der Fliehkraftwirkung radial nach Innen Vor
bestimmten Wert übersteigt, wird der Steuerkolben IT
gegen die entgegenwirkende Kraft der Feder 179 radla
nach außen bewegt, um den Abfluß aus der Kammer 14! durch die Öffnung 182, die über eine Ringnut des Steuer
t5
kolbens 177 mit der Auslaßöffnung 181 verbunden Ist, zu
drosseln und den Druck In der Kammer 145 zu erhohen,
um die Kupplung 139 teilweise einzurücken. Eine weitere
Erhöhung der Drehzahl der Eingangswelle 134 bewirkt eine weitere Verringerung des Kupplungsschlupfes,
um die Drehmomentaufnahmefähigkeit des Drehmomentwandlers proportional zu erhohen.
Wenn umgekehrt die Drehzahl der Eingangswelle 134
unter einen bestimmten Wert sinkt, bewegt sich der Steuerkolben 177 unter dem Einfluß der Feder 179 radial
nach Innen In die In Fig. IS gezeigte maximale Kupplungsschlupfstellung,
in der die Kammer 145, die Einlaßleitung 172 und der Kanal 180 Ober die öffnung 182 und
die Auslaßleitung 181 entleert werden. Durch diesen gedrosselten Ablaß des Druckes wird die relative Drehung
erhöht, die zwischen den Pumpenradtellen 140 und
146 stattfindet, um proportional die Drehmomentaufnahmefähigkeit
des Wandlers zu verringern.
Die auf den Steuerkolben 177 durch die Feder 179 ausgeübte
Kraft kann so eingestellt werden, daß der minimale und der maximale Bereich der Druckregelung und
damit des Kupplungsschlupfes genau eingestellt werden kann. Bei bestimmten Konstruktionen könnte die Feder
179 auch weggelassen werden, wobei dann allein der auf die äußere Stirnseite des Steuerkolbens 177 wirkende
geregelte Druck der Fliehkraft entgegenwirkt.
Fig. 16 veranschaulicht eine weitere Ausfuhrungsform
der Steueranlage for die In den Flg. 9 bis 14 gezeigten
Drehmomentwandler. Das Drucksignal for diese Ausfuhrungsform entsteht analog zur Ausfflhningsform nach
Flg. 6 aufgrund des Schlupfes mindestens eines Antriebsrades des Fahrzeuges. FOr diesbezügliche Einzelheiten
wird auf die Erläuterungen zu Flg. 6 verwiesen.
Das den Schlupf dieses Rades anzeigende und In direktem
Verhältnis zu dem Radschlupf stehende Drucksignal wird Ober eine Signalleitung 154 einem Drosselventil 1*3
zugeführt, das Identisch aufgebaut und mit Druck versorgt 1st sowie auf die Kupplung 139 wirkt wie das Drosselventil
163 nach Flg. 8. Es wird auf die dortige Beschreibung verwiesen, deren Wiederholung sich erübrigt.
Mit steigendem Radschlupf und Druck in der Slgnalleltung
154 wird die Drehmomentaufnahmeflhlgkelt
des Wandlers verringert und von einer geringen Kraftübertragung auf die Rader des Fahrzeuges begleitet, um
den Reifenverschleiß und dergleichen zu verringern. Umgekehrt bewirkt ein verringerter Schlupf des
Antriebsrades eine Erhöhung der übertragenen Kraft Innerhalb eines bestimmten Bereiches.
Flg. 17 veranschaulicht eine weitere Steueranlage for
die In den Flg. 9 bis 14 gezeigten Drehmomentwandler,
bei der die Drucksignaleinrichtung eine Handsteuereinrichtung
190 umfaßt, die etwa derjenigen entspricht, die
s bei der In Fig. 7 gezeigten Steueranlage offenbart worden
ist. Der Handgriff Ι90Λ kann an einem Fahrzeug bewegbar angebracht sein, um eine unbegrenzte Anzahl von
Stellungen zwischen einer maximalen und einer minimalen Schlupfstellung einzunehmen. Die maximalen und
ίο minimalen Schlupfstellungen gewährleisten die Übertragung
von minimalen bzw. maximalen Antriebskräften auf die am Boden angreifenden Rader des Fahrzeuges.
Der Aufbau der Steueranlage einschließlich Ihres Ventils, dessen Einzelteile und dessen Anschluß an die Pumpe
is 166, die Leitung 167 zur Kammer 145 und die Auslaßleitung
168 sind identisch mit der Ausführung nach Fig. 7,
so daß sich eine nochmalige Beschreibung erübrigt, da auch die Bezugszeichen In den beiden letzte Ziffern
übereinstimmen. Unterschiedlich Ist lediglich, daß der
Winkelhebel durch eine Druckfeder 196 Im Uhrzeigersinn belastet Ist. Dies rührt daher, weil bei geteilter Pumpenradanordnung
(Flg. 17) die maximale Drehmomentaufnahmefflhlgkelt
mit minimalem Kupplungsschlupf, bei geteilter Leitradanordnung (Flg. 7) hingegen mit
maximalem Bremsenschlupf erreicht wird. Entsprechend sind die Stellungen bei losgelassenem Handgriff In
Flg. 17 und 7 gegeneinander vertauscht.
Bei Betrieb der Anlage kann der Fahrer den Handgriff 19(M von der minimalen in Richtung auf die maximale
ίο Schiefstellung gegen die Kraft der Fed« 196 (Flg. 17)
bewegen, um wahlweise die von einem Motor abgegebene Kraft zwischen den Antriebsrädern des Fahrzeuges
und der Antriebsanlage eines Zusatzaggregates (nicht gezeigt) aufzuteilen. Durch diese Bewegung wird der
r> Winkelhebel 192 Im Gegenuhrzeigersinn um den Drehzapfen
193 gedreht, wodurch der Schieber 197 den Zufluß zur Leitung 167 drosselt, den Kupplungsschlupf
erhöht und die Drehmomentaufnahmefahigkeil verringert. Dies setzt sich fort bis zur maximalen Schlupfstellung
des Handgriffes 190/4. Bei gegengerichteter Bewegung
des Handgriffes 19(M wird der Kupplungsschlupf verringert.
Der Handgriff 19IM kann, wie bei Flg. 7 erwähnt, Arretierungseinrichtungen (nicht gezeigt) oder derglel-
4t chen aufweisen, um den Handgriff In einer gewählten
Stellung lösbar festzuhalten, wenn er von dem Fahrer losgelassen wird.
Claims (16)
1. Hydrodynamischer Drehmon.cr^waraler mit
Steueranlage für den Fahrantrieb eines Nutzfahrzeu- s
ges mit einer Pumpenradanordnung, einem Turbinenrad und einer Leitradanordnung, von denen die Leitrad- oder die Pumpenradanordnung zweiteilig ausgestaltet und der eine Leitrad- bzw. Pumpenradtell relativ »um anderen Teil drehbar ist, wobei bei Anwen-
dung auf die Pumpenradanordnung die relativ zueinander drehbaren Teile durch eine mit Hilfe von
Druckmittel ein- und ausrückbare Reibungskupplung verbindbar sind und der andere Pumpenradtell fest
mit dem Eingang des hydrodynamischen Wandlers verbunden Ist, oder bei Anwendung auf die Leitradanordnung der eine Leitradteil durch eine mit Hilfe
von Druckmittel betätigbare Reibungsbremse an einem ortsfesten Gehäuse abbremsbar und der andere
Leitradteil festgelegt Ist, und die Reibungsvorrichtung
(Kupplung oder Bremse) zum Ein- und Ausrücken mit der den Druckmitteizuiauf steuernden Steueranlage In Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf der rutschkupplungsartlg ausgebildeten Reibungsvorrichtung (39, 139) und damit
deren Drehmomentübertragungsfähigkeit von einem veränderbaren Druck abhängt und die Steueranlage
(47, 53, 63; 71; 86, 89; 63, 90; 147, 153, 163; 171; 89, 163, 190) diesen abhängig vom Arbeltseinsatz oder
von Fahrbedingungen oder von manueller Steuerung veränderbaren Druck abgibt, durch den bei Änderung
zwischen elr^m Mindestwert und einem Hochstwen
die Drehmomentaufn'Jimefä^'gkelt des Drehmomentwandlers innerhalb eines bestimmten Bereiches
stetig verändert werden kann.
2 Drehmomentwandler mit Steueranlage nach
Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß In bekannter Weise bei zweiteiliger Leitradanordnung (32) der
dem Turbinenrad (31) benachbarte Teil (46) dieser Leitradanordnung oder bei zweiteiliger Pumpenradanordnung (133) das dann einteilige Leitrad (132)
durch ein Klemmgesperre (Freilaufkupplung 69 und 169) am ortsfesten Gehäuse (38. 138) festlegbar Ist
3. Drehmomentwandler mit Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dreiglledrlges Planetenrädergetriebe (PV, Pl\ P 3; PA; Elemente S. Q und R) zwischen die Elngangswelle (134).
die Ausgangswelle (137). das Turbinenrad (131) und den einen Teil (146) der zweiteiligen Pumpenradanordnung (133) geschaltet Ist und als Verzwelgungs-
getriebe auf einen mechanischen und einen hydrodynamischen Zweig bei mechanischer Sammlung an der
Ausgangswelle (137) oder als Sammlungsgetriebe bei mechanischer Verzweigung von der Elngangswelle
(134) auf einen mechanischen und einen hydrodynamischen Zweig ausgebildet Ist (F I g Il bis 14)
4 Drehmomentwandler mit Steueranlage nach
Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Elngangswelle (134) und der Pumpenradtell (146) mit
dem einen Zentralrad (S) des Planetenradergetrlebes (Pl; Pl), ferner die Ausgangswelle mit dem Planetenräderträger (C, Q) und das Turbinenrad (131) mit dem
anderen Zentralrad (R) des Planetenrädergetriebes (Pl; PD starr verbunden Ist (Flg. 11 und 12).
5. Drehmomentwandler mit Steueranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elngangswelle (134) mit dem Planetenräderträger (C, Q),
die Ausgangswelle (137) und das Turbinenrad (131)
mit einem der beiden Zentralräder (S oder R) und der
Pumpenradtell (146) mit dem anderen der beiden Zentralräder (R oder S) des Planetenrädergetriebes (P 3;
PA) starr verbunden Ist (Flg. 13 und 14).
6. Drehmomentwandler mit Steueranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des veränderbaren Druckes Ventile (53, 63, 153, 163,197) enthält.
7. Drehmomentwandler mit Steuenmlage nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des veränderbaren Druckes
von dem hydraulischen Antrieb (47, 147) eines Zusatzaggregates oder Werkzeuges (52; 152) gebildet
wird und daß die Beaufschlagung dieses hydraulischen Antriebes mit Druckflüssigkeit durch eine Ventilsteuerung (53, 63,153,163) bestimmt wird, die auch
den den Schlupf der Rutschkupplung (39,139) bestimmenden veränderbaren Druck steuert.
8. Drehmomentwandler mit Steueranbge nach
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den hydraulischen Antrieb (47; 147) und das die
Rutschkupplung ein- und ausrückende hydraulische Stellglied ein Drosselventil (63; 163) eingeschaltet 1st,
das die Beaufschlagung dieses Stellgliedes mit Druckflüssigkeit stetig in Abhängigkeit von dem Druck im
hydraulischen Antrieb des Zubehöraggregates oder Werkzeuges (52; 152) ändert.
9. Drehmomentwandler mit Steueranlage nach
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (63; 163) ein Steuerschieber 1st, dessen Schieberkolben (64) durch den den hydraulischen Antrieb
(47; 147) des Zubehöraggregates oder Werkzeuges (52; 152) beaufschlagenden Druck entgegen der Kraft einer
Feder (65; 165) verschiebbar 1st.
10. Drehmomentwandler mit Steueranlage nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des veränderbaren Druckes
eine mit dem Pumpenradtell (146) gekuppelte Fllehkraftsteuerelnrlchtung (171) ist.
11 Drehmomentwandler mf Steueranlage nach
Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftsteuerelnrlchtung von einem Steuerschieber
gebildet wird, dessen Steuerkolben (177) an einem mit
dem Pumpenradtell (146) verbundenen Element des Drehmomentwandlers radial zu dessen Umlaufachse
verschiebbar gelagert Ist.
12. Drehmomentwandler mit Steueranlage nach
Anspruch H. gekennzeichnet durch eine Feder (179). die den Steuerkolben (177) In radialer Richtung auf
die Umlaufachse zu zu verschieben sucht
13 Drehmomentwandler mit Steueranlage nach
einem der Ansprüche I bis 12, dad ure η gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des veränderbaren Druckes unter Steuerung durch ein Fahrzeugrad
(86) steht und den Druck In Abhängigkeit vom Schlupf dieses Rades auf der Fahrbahn bestimmt.
14 Drehmomentwandler mit Steueranlage nach
einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des veränderbaren Druckes unter Steuerung durch ein Handstellglied (190/4) steht
15. Drehmomentwandler mit Steueranlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstellglied (190Λ) mit einem RUckstellanirleb (191. 192,
193, 196) versehen Ist.
16. Drehmomentwandler mit Steueranlage nach Anspruch 6 und 14 oder 15. dadurch gekennzeichnet,
daß das Handstellglied (100/1) aus einem Hebel
besteht, der neben einem die Einrichtung zur Erzeugung des veränderbaren Druckes bildenden Ventil
(197) angeordnet Ist.
Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandlcr entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Derartige Wandler und Steuereinrichtungen für diese sind bekannt (US-PS 31 52446, US-PS 3043 161, DE-AS
1152 587). Bei dem Drehmomentwandler der US-PS 3152 446 wliJ ein Pumpenrad vor. einer Antriebsmaschine Ober eine Antriebswelle angetrieben, und ein Turbinenrad des Drehmomentwandlers ist mit der Abtriebswelle verbunden. Der Drehmomentwandler hat bei einer
Ausführungsform ein Leitrad, das aus zwei Leitradteilen
besteht, und bei einer anderen Ausführungsform ein Pumpenrad, das aus zwei Pumpenracfteilen gebildet ist.
Diese geteilten Laufräder des Drehmomentwandlers sind so angeordnet, daß der eine Teil gegenüber dem anderen
mit Relativdrehzahl drehen kann. Durch die Steuereinrichtung wird ein Dnickslgnal erzeugt, durch das eine
Verbindungseinrichtung eingerückt wird, wodurch die beiden Teile des Leitrades und/oder des Pumpenrades
miteinander gekuppelt werden. Bei der einen Ausführungsform stüUt sich das eine Leitradteil Ober eine Über-
holkupplung am feststehenden Getriebegehäuse ab. Vergleichbare DrehmomfUMrandler sind aus den beiden
anderen vorgenannter1 Druckschriften bekannt. Allen diesen bekannten Drehmoment wandlern ist gemeinsam,
daß die Drehmoinenl<iufnahms nicht zwischen zwei
Extremwerten kontinuierlich steuerbar Ist.
Der Erfindung Hegt dle Aufgabe zugrunde, den Drehmomentwandler der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß seine Drthmomentaufnahme zwischen
zwei Extremwerten kontinuierlich steuerbar Ist. *o
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die Im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So Ist es zum Beispiel
entsprechend den Ansprüchen 4 bis 6 möglich, den Wandler In einem Verzweigungsgetriebe anzuordnen,
wie dies aus den DE-PS'en 6 88 538. 7 23 828 und
7 39 402 bekannt Ist.
Die vorgeschlagene Ausbildung ermöglicht es. die Leiitung der jeweiligen Antriebsmaschine dem Leistungsbedarf der Antriebsräder des Fahrzeuges und möglicher
Arbeltsbaugruppen optimal anzupassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis
17 beispielsweise erläutert.
Es zeigt
Flg 1 schematisch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem abbremsbaren Leitradteil und
•ine Steueranlage tür diesen einschließlich einer Betätigungseinrichtung eines Zusatzaggregates.
F lg 2 einen Axial-Querschnitt eines Drehmomentwandlers mit einer zweiteiligen Leitradanordnung,
Flg. 3 und 4 schematisch weitere Ausführungsformen
für Drehmomentwandler mit zweiteiliger Leitradanordnung,
Flg. 5 eine fliehkraftabhängige Steueranlage, die mit
den In Flg. 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen des Drehmomentwandlers "erwendet werden kann.
Flg. 6 eine schematische Darstellung einer Radschlupfsteueranlage, die mit den In Flg. 2 bis 4 gezeigten
Ausführungsformen des Drehmomentwandlers Verwendung finden kann.
Flg. 7 eine schematische Darstellung einer manuell betätigbaren Steueranlage zur Verwendung mit den In
dm Flg 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen des Drehmomentwandlers,
Flg. 8 schematisch einen Drehmomentwandler mit einer zweiteiligen Pumpenradanordnung und eine der In
FIg. 1 gezeigten Steueranlage ähnliche Steueranlage für
diesen Drehmomentwandler,
Fig. 9 bis 15 verschiedene Ausführungsformen des Drehmomentwandlers, die jeweils eine zweiteilige Pumpenradanordnung aufweisen, wobei FIg. 15 ferner eine
fliehkraftabhängige Steueranlage zeigt, die der in F i g. 5 gezeigten Steueranlage ähnlich Ist,
Fig. 16 schematisch eine vom Radschlupf abhängige
Steueranlage, die der In Flg. 6 gezeigten Steueranlage ähnlich ist und bei den in Flg. 9 bis 15 gezeigten Drehmomentwandlern verwendet werden kann, und
Fig. 17 schematisch eine der in Γ. . g. 7 gezeigten Steueranlage ähnliche manuell bedienbare Steueranlage zur
Verwendung zusammen mit in Fig. 9 bis 15 gezeigten Drehmomentwandlern.
Flg. 1 zeigt einen hydrodynamischen Drehmomentwandl'-.· 30 und eine erste Ausführungsform einer Steueranlage für diesen. Der Wandler 30 kann die in Fig. 2
gezeigte Ausführungsform aufweisen. Diese Ausführungsform umfaßt ein Turbinenrad 31, eine zweiteilige
Leitradanordnung 32 und ein Pumpenrad 33. Letzteres kann vom Schwungrad 34 eines nicht gezeigten Verbrennungsmotors angetrieben und durch im Abstand voneinander angeordnete Lager 35 und 36 drehbar gelagert sein.
Die Leitradanordnung besteht aus einem ersten, drehbar im ortsfesten Gehäuse 38 gelagerten Leitradteil 40 und
einem ortsfesten zweiten Leitradteil 46.
Das Turbinenrad 31 ist mit einer Austgangswelle 37
durch Kellverbindungen verbunden. Der Drehmomentwandler umfaßt ferner ein ortsfestes Gehäuse %, das In
Flg 2 teilweise gezeigt ist. Eine Reibungsvorrichtung In Form einer Bremse 39 Ist betrieblich mit dem ersten
Leitradtell 40 verbunden, um die Drehmomentaufnahmefähigkeit des Drehmomentwandlers innerhalb eines
bestimmten Bereiches durch geringes oder stärkeres Abbremsen stufenlos zu ändern. Es sei bemerkt daß die
ringförmige Strömungsumwälzung normalerweise im Gegenuhrzeigersinn In Flg. 2 stattfindet. Die Bremse 39
weist eine Reibscheibe 41 auf, die bei 42 für eine
begrenzte axiale Bewegung mit dem Leitradtell 40 durch eine Kellverzahnung verbunden Ist.
Die Bremse 39 umfaßt ferner eine am Gehäuse 38 befestigte ortsfeste Gegenplatte 43 und einen axial w>,rschlebllchen Kolben 44. Durch die wahlweise Druckbea-ifscili-gung einer vom Kolben 44 begrenzten Kammer
45 wird daher bewirkt, daß der Leitradteil 40 abgebremst wird, um seine relative Drehung gegenüber dem zweiten
Leitradtell 46 zu steuern. Die Bremse 39 konnte aucn dem zweiten Leitradtell 46 anstatt dem Leitradtell 40
zugeordnet sein.
Wie welter unten ausführlich beschrieben wird,
umfaßt ein in Flg.! gezeigter hydraulischer Antrieb 47,
der eine Betätigungseinrichtung für ein Zuaatzaggregat
52 bildet, gemäß Flg. 1 eine Signaleinrichtung für die
Erzeugung eines veränderlichen Signals zur stufenlosen Änderung der Drehnomentaufnahmefähigkelt des Drelimomentwandlers durch genaue Steuerung des Schlupfes
der Bremse 39. Mittel, die einen Tank 48. eine Pumue
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