DE2049375C3 - Hydrodynamisches Fahrzeuggetriebe mit drei Traktions- und einem Brems-Arbeitskreislauf - Google Patents
Hydrodynamisches Fahrzeuggetriebe mit drei Traktions- und einem Brems-ArbeitskreislaufInfo
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- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
- B61C9/08—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines
- B61C9/14—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines hydraulic, including combinations with mechanical gearing
- B61C9/18—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines hydraulic, including combinations with mechanical gearing using gearing of the hydrokinetic type
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
- B61H11/00—Applications or arrangements of braking or retarding apparatus not otherwise provided for; Combinations of apparatus of different kinds or types
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Fahrzeuggetriebe, insbesondere für Sehienentriebfahrzclige,
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein bekanntes Getriebe dieser Bauart (DE-ÖS
1812606) umfaßt zusätzlich zu den drei Traktions-Arbeitskreisläufen
und der hydrodynamischen Bremse einen vierten Traktionskreislauf. Dieser ist gleichachsig zum zweiten Marschwandler angeordnet
und besitzt eine mit diesem gemeinsame Sekundärwelle, jedoch eine ihm eigene Primärwelle; er hat
nämlich die Funktion eines sogenannten Einspeiswandlers. Der erste Marschwandler ist dort gleichachsig
zum Anfahrwandler angeordnet und mit dessen
ίο Primär- und dessen Sekundärwelle direkt verbunden.
In einem ebenfalls bekannten Getriebe mit 3 Traktions- und einem Brems-Arbeitskreislauf (»Der
Eisenbahn-Ingenieur« 1964, Heft 11, Seite 309, Fig. 20) sind alle vier Arbeitskreisläufe gleichachsig
π hintereinander angeordnet, wodurch man zwar mit
nur einer Hauptachse für die Arbeitskreisläufe auskommt und daher relativ wenig Zahnräder benötigt.
Durch die gleichachsige Anordnung von drei hydrodynamischen Drehmomentwandlern mit je einer ge-
meinsamen Primär- und Sekundärwelle, die koaxial ineinanderliegend angeordnet sind, muß jedoch wenigstens
einer der Wandler als ein zweistufiger Wandler ausgeführt werden. Hierdurch wird das Getriebe
verteuert. Auch die konstruktive Ausgestaltung und
2ri Lagerung der sehr langen und komplizierten koaxialen
Primär- und insbesondere der Sekundärwelle verteuert das Getriebe Ein weiterer Nachteil ist, daß das
Getriebe sehr lang wird. Dieser Nachteil wird manchmal besonders störend empfunden, da die Baulänge
ίο des Getriebes die Raumverhältnisse auf der Lokomotive
beeinflußt und bei der Projektierung von Neuan lagen die Gestaltungsfreiheit bei vorgegebener oder
angestrebter Lokomotiv-Baulänge empfindlich einengt.
JS Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ge
triebe mit drei Traktions-Arbeitskreisläufen und mit einem Brems-Arbeitskreislauf anzugeben, dessen
Baulänge möglichst kurz und bei dem die Konstruktion insbesondere der Wellen möglichst einfach ist;
dabei soll mit dem Brems-Arbeitskreislauf eine
höchstmögliche Bremswirkung erzielt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene
Merkmalskombination.
Es werden somit, ausgehend von dem aus der DE-OS bekannten Getriebe, die folgenden Maßnahmen
getroffen: Der erste Marschwandler wird an die Stelle des zweiten Marschwandlers und dieser an die Stelle
des entfallenden Einspeiswandlers gesetzt. Ferner wird der erste Marschwandler, der bei dem bekannten
Getriebe gegenüber dem Anfahrwandler hydraulisch abgestuft ist, nunmehr hydraulisch gleich dem Anfuhrwandler
ausgebildet. Dementsprechend wird die , Zahnradübersetzung zwischen den Sekundärwellen,
die bei dem bekannten Getriebe verhältnismäßig klein, nämlich gleich dem Stufensprung vom ersten
zum zweiten Marschgang ist, nunmehr größer, nämlich gleich dem Stufensprung vom Anfahr- zum ersten
Marschgang ausgebildet. Während also bei dem be-
bO kannten Getriebe die drei Traktions-Arbeitskreisläufe
nur einen einzigen hydraulisch a|s Anfahrwand
lcr und aber zwei hydraulisch als Marschwandler ,ausgebildete Wandler Umfassen, setzen sich bei dem
erfindungsgemäßen Getriebe die drei Traktions-Ar-
beitskreisläufe zusammen aus zwei hydraulisch als Anfahrwandler ausgebildeten Wandlern und nur aus
einem hydraulisch als Marschwandlcr ausgebildeten Wandler. Da nun die über der Abtriebs-Drehzahl auf-
getragene Wirkungsgrad kurve bei einem hydraulisch als Anfahrwandler ausgebildeten Wandler stets eine
breitere Kuppe aufweist als bei einem hydraulisch als Marschwandler ausgebildeten Wandler, können zwei
hydraulisch als Anfahrwandler ausgebildete Wandler mechanisch höher abgestuft werden als zwei hydraulisch
als Marschwandler ausgebildete Wandler. Hiervon macht die Erfindung Gebrauch, indem, wie oben
schon erwähnt, die Zahnradübersetzung in dem die Sekundärwellen verbindenden Stirnräderzug höher
als bei dem bekannten Getriebe gewählt wird. Dies hat zur Folge, daß bei dem erfindungsgemäßen Getriebe
die Wirkungsgradkurve nicht einfach nur im ersten Marschgang einen günstigeren Verlauf aufweist;
vielmehr liegt der Hauptvorteil der Erfindung darin, daß im Bereich beider Marschgänge der Wirkungsgradverlauf
verbessert werden konnte. Dies wirkt sich praktisch entweder dahingehend aus, daß der Abtriebsdrehzahlbereich
des Getriebes erhöht wird (höhere maximale Fahrgeschwindigkeit) oder daß wenn man zwischen dem Getriebeabtrieb und der Fahrzeugachse
eine höhere Untersetzung wählt die Zugkraft, insbesondere im Anfahrpunkt, erhöht wird.
Vorzugsweise wird man von der zuletzt genannten Möglichkeit Gebrauch machen; denn dadurch gewinnt
man den weiteren Vorteil, daß die hydrodynamische Bremse trotz gleicher Anordnung wie bei dem
bekannten Getriebe mit höherer Rotordrehzahl betrieben werden kann und daher ein höheres Bremsmoment
erzeugt. Schließlich besteht noch ein Vortc-il
des erfindungsgemäßen Getriebes darin, daß nur das Turbinenrad eines einzigen Wandlers, nämlich des
Anfahrwandlers, mit der relativ hohen Drehzahl der ersten Sekundärwelle umläuft, beim bekannten Getriebe
dagegen zwei Turbinenräder, nämlich diejenigen des Anfahrwandlers und des ersten Marschwandlers.
Daher sind bei dem erfindungsgemäßen Getriebe die im entleerten Zustand der Wandler auftretenden
Ventilationsverluste geringer als bei dem bekannten Getriebe.
Durch das Beibehalten der Anordnung von Anfahrwandler und Bremse auf ein und derselben Sekundärwelle
wird sichergestellt, daß die höchsten im Getriebe auftretenden Drehmomente nur in einer der
beiden nebeneinander angeordneten Einheiten auftreten, nämlich in der Anfahr- und Brems-Einheit.
Dadurch kann die andere Einheit mit den beiden Marschwandlern schwächer dimensioniert werden;
d. h. es wird festigkeitsmäßig und gewichtsmäßig eine optimale Werkstoffausnutzung ermöglicht.
Gegenüber dem bekannten Getriebe gemäß der obengenannten Zeitschrift »Der Eisenbahn-Ingenieur«
werden die folgenden Vorteile erzielt: Verkürzung der Getriebebaulänge, Vereinfachung der koaxialen
Wellen und deren Lagerung, Verkürzung der Biegelängen der Wellen und der Gehäuseschale des
hydrodynamischen Teiles, weshalb diese leichter konstruiert werden können. Zwar weist das Getriebe nun
zwei Hauptachsen auf, wodurch eine größere Anzahl von Zahnrädern notwendig ist. Dieser Nachteil ist jedoch
nicht so gravierend, da viele der Zahnrader, Wellen und Lager gleich oder wenigstens spiegelsymmeirisch
zueinander ausgebildet sind. Daher wird die Form vieler Einzelteile vereinfacht, und vor allem treten
viele Teile in gleicher Form wiederholt auf. Es werden also insgesamt gesehen fertigungsmäßige
Vorteile erzielt.
Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden
noch näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 Jas Schema eines Getriebes mit drei Traktionskreisläufen und einer aus zwei Arbeitsräumen
ι bestehenden Strömungsbremse in erfindungsgemäßer
Anordnung und
Fig. 2 das Räderschema dieses Getriebes in der Ansicht von links.
Das Getriebe weist drei hydrodynamische Dreh-
in momentenwandler I, II und III mit ihren Pumpen 1,
2, 3, ihren Turbinen 4, 5, 6 und ihren Leiträdern 7, 8 und 9 auf. Der Wandler I dient als Anfahrwandler;
Wandler II, der in allen Abmessungen und in der Beschaufelung mit Wandler I übereinstimmt, dient als
υ erster Marschfahrtwandler und Wandler III als zweiter
Marschfahrtwandler. Die beiden Wandler II und III sind gleichachsig in einer Marscbfahrteinheit angeordnet.
Gleichachsig zum Anfahrwandler I ist eine aus zwei Arbeitsräumen 10 und 11 bestehende Strö-
.Ί) mungsbrcinse IV angeordnet. Wandler I und
Bremse IV bilden zusammen die /u.fahr- und Brems einheit. Die beiden Einheiten Anfahrv/andler I/Stromungsbremse
IV bzw. Wandler II/Wandler III weisen jeweils eine beiden Arbeitskreisläufen geme'nsame
_>5 zentral angeordnete Sekundärwelle 12 bzw. 13 und die M; ischfahrt-Einheit Wandler II/Wandler III eine
beiden Wandlern II und III gemeinsame hohle Pri märwelle 14 auf; die Anfahr- und Bremseinheit Anfahrwandler
I Strömungsbremse 1V weist eine nur
hi zum Wandler I gehörige ebenfalls hohle Primärwelle
15 auf. Jede Primärwelle 14bzw. 15 tragt ein zwischen den Arbeitskreisläufen angeordnetes Primärwellenritzel
16 bzw. 17. Über das auf der Getnebeeingangswelle
18 angeordnete mit beiden Primärwellenritzeln
π kämmende Groß-Zahnra<i 19 sind die beiden Primärwellen 14 und 15 über einen dreirädrigen Stirnzahnräderzug
miteinander verbunden und werden vom nicht dargestellten Motor in der gleichen Drehrichtung
angetrieben.
Die Sekundärwellen 12 und 13 der beiden Einheiten weisen ebenfalls je ein Zahnrad 20 bzw. 21 auf,
dit. über ein Zwischenrad 22 miteinander kämmen; die Sekundärwellen stehen demnach ebenfalls über
einen dreirädrigen Stirnzahnräderzug in Verbindung.
Die Übersetzung zwischen den Zahnrädern 20 und 22 ist um den erforderlichen Stufensprung zwischen
dem Anfahrwandler I und dem ersten Marschwandler II kleiner als die Übersetzung zwischen den beiden
Zahnrädern 21 und 22. Durch diese Maßnahme ist eine mechanische Abstufung der beiden Wandler I
und II vorgenommen, so daß diese beiden Wandler völlig gleich ausgebildet werden können, wohingegen
die Abstufung der beiden Wandler II und III auss^hli,ii:ich
durch hydraulische Maßnahmen zu erfol-
-,5 gen hat.
Gleichachsig n.it dem Sekundärwellen;itzel bzw.
Zahnrad 20 und mit dem Zwischenrad 22 ist jeweils ein Loszahnrad 23 bzw. 24 angeordnet, welches durch
Klauenkupplungen 25 bzw. 26 wechselweise an das
Mi zugehörige Zahnrad angekuppelt werden können. Die
Luäzahnräder, die untereinander nicht, sondern jeweils
nur mit einem weiteren größen Zwischeilrad 27,
welches der Distanzüberbrückung nach unten dient, kämmen, bewirken je nach Einschaltung eine Ab-
fn triebsdrehrichtungnimkehr. Tief nach unten im Getriebe
gelegen ist das mit dem Zwischcnrad 27 kämmende, auf der Getriebe-Abtriebswelle 28 befestigte
Abtriebsritzel 29 angeordnet.
I lier/.u I LJIaIt Zeichnungen
Claims (2)
1. Hydradynamisches Fahrzeuggetriebe, insbesondere für Schienentriebfahrzeuge, mit drei
Traktions-Arbeitskreisläufen für drei verschiedene
Geschwindigkeitsbereiche, nämlich einem Anfahrwandler und einem ersten und einem zweiten
Marschwandler sowie mit einem Brems-Arbeitskreislauf (hydrodynamische Bremse), worin
dem Anfahrwandler und der Bremse eine erste Sekundärwelle zugeordnet ist, zu der gleichachsig
eine erste Primärwelle angeordnet ist, und worin dem zweiten Marschwandler eine zweite, zur ersten
Sekundärwelle parallele Sekundärwelle und eine zu dieser gleichachsige zweite Primärwelle
zugeordnet sind, wobei die beiden Sekundärwellen und die beiden Primärwellen durch je einen
dreirädrigen Stirnräderzug miteinander verbunden sind und wobei ferner in dem die beiden Sekundärwellfn
verbindenden Stirnräderzug die Zahnradübe/setzung von der ersten Sekundärwelle
zum Zwischenrad kleiner ist als die Übersetzung von der zweiten Sekundärwelle zum Zwischenrad,
dadurch gekennzeichnet,
a) daß der erste Marschwandler (Drehmomentwandler II) in an sich bekannter Weise
gleichachsig zu dem zwe.ten Marschwandler (Drehmomentwandler III) angeordnet ist,
wobei die zweite Sekundärwelle (13) und die zweite Primärwelle (14) den beiden Marschwandlern
wie an sich ebenfalls bekannt gemeinsam zugeordnet sind, wodurch die vier Arbeitskrei-.laufe Drehmomentwandler
I, II, III und S'römungsbremse IV) - in der den Primär- und S>
^undärwellen gemeinsamen Ebene gesehen - in den Ecken eines Vierecks angeordnet sind;
b) daß der erste Marschwandler (Drehmomentwandler II) und der Anfahrwandler (Drehmomentwandler
I) auf zwei benachbarten Ecken des genannten Vierecks angeordnet sind;
c) daß der erste Marschwandler (Drehmoment
wandler II) und der Anfahrwandler (Drehmomentwandler I) hydraulisch gleich ausgebildet
sind, wobei die Zahnradübersetzung in dem die Sekundärwellen (12 und 13) verbindenden
Stirnräderzug (Zahnrad 20, Zwischenrad 22, Zahnrad 21) von der ersten zur zweiten Sekundärwelle für einen rein mechanischen
Stufensprung vom Anfahrwandler (Drehmomentwandler I) zum ersten Marschwandler (Drehmomentwandler II)
ausgelegt ist.
2. Hydrodynamisches Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anfahrwandler (Drehmomentwandler I) und der erste Marschwandler (Drehmomentwandler II)
zwischen den beiden Stirnräderzügen (Großzahnrad 19. Pnmärwellenritzel 16 und 17 und Zahnrad
20, Zwisthenrad 22, Zahnrad 21) angeordnet
sind.
Priority Applications (3)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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