DE3134259C2

DE3134259C2 - Lastschaltgetriebe mit integriertem Retarder

Info

Publication number: DE3134259C2
Application number: DE3134259A
Authority: DE
Inventors: Ernst 7922 Herbrechtingen Elsner
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1981-08-29
Filing date: 1981-08-29
Publication date: 1985-08-01
Also published as: SE8204883D0; IT8222159A0; US4497219A; IT1152276B; DE3134259A1; FR2512153B1; GB2107007B; FR2512153A1; SE446216B; GB2107007A; SE8204883L

Abstract

Ein unter Last schaltbares Getriebe, das insbesondere für Fahrzeuge bestimmt ist, weist einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz (P1, P2) auf. Der Planetenträger (P1) des ersten Planetradsatzes (P1) ist mit der Abtriebswelle (30) gekoppelt. Die beiden Sonnenräder (S1 und S2) sind gemeinsam mittels einer Bremse (B2) festsetzbar. Das Hohlrad (H1) des ersten Planetenradsatzes (P1) ist fest an den Planetenträger (T2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und außerdem mit dem Rotor eines Retarders (31, 32) gekoppelt. Die Antriebswelle (20) ist bei eingeschalteter Bremse (B2) wahlweise an eines der beiden Hohlräder (H1, H2) kuppelbar. Hierdurch weist das Getriebe zwei benachbarte Gänge auf, zwischen denen umgeschaltet werden kann, ohne daß sich das Verhältnis zwischen den Drehzahlen des Retarderrotors (31) und der Abtriebswelle (30) ändert. Außerdem ist dieses Drehzahlverhältnis in den genannten Gängen größer als 1.

Description

15

gekenn??ichnet
Merkmale-.

d) das zweite Getriebeglied (12) ist mittels einer Bremse (Hochgangbremse (B 2) festsetzbar, die in mindestens zwei benachbarten Gängen eingeschaltet ist;

e) das mit dem Retarder-Roior (31) verbundene dritte Getriebeglied (13) ist höchstens in einem Teil der Gänge an die Antriebswelle (20) kuppelbar,

f) die Getriebeglieder (11 bis 14) sind untereinander derart gekoppelt, daß bei eingeschalteter Hochgp.ngbremse (B 2) Jas Verhältnis der Drehzahlen sowohl zwischen dem dritten (13) und dem ersten Getricbegli J(Il) als auch zwisehen dem vierten (14) und dem ersten Getriebeglied (ll)größer als + 1 ist.

2. Getriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Drehzahlen zwisehen dem vierten und dem dritten Getriebeglied größer als +1 ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bei eingeschalteter Hochgangbremse (B 2) die kleinere Drehzahl aufweisende Getriebeglied (drittes bzw. viertes Getriebeglied 13 und 14) bei gelöster Hochgangbremse (B 2) zum Schalten eines Rückwärtsganges mittels einer Bremse (B3) festsetzbar ist.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das folgende Merkmale aufweist:

a) wenigstens zwei einfache Planetenradsätze (Pi; P2 mit zugehörigem Sonnenrad 51; S2, Planetenträger 71; 72 und Hohlrad Hi; H2), wobei die Abtriebswelle (30) mit dem Planetenträger (71) des ersten Planetenradsatzes (PX) und das Hohlrad (HX) des ersten Planetenradsatzes (Pl) mit dem Planetenträger (72) des zweiten Planctenradsatzes (P2) fest verbunden sind.

gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:

b) der Retarder-Rotor (31) ist mit dem Planeten- b5 träger (72) und dem Hohlrad (H X) (drittes Getriebeglied 13) fest verbunden,

c) das Sonnenrad (S X) des ersten Planetenradsatzes (PX) ist mittels der Hochgangbremse (B 2) festsetzbar (F i g. 4,10 und 13).

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei eingeschalteter Hochgangbremse (B 2) wahlweise das dritte (13) oder das vierte Getriebeglied (14) mit der Antriebswelle (20) kuppelbar ist (Kupplungen K 3, K 4) (Fig. 1-10).

6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bei eingeschalteter Hochgangbremse (B 2) die größere Drehzahl aufweisende Getriebeglied (drittes bzw. viertes Getriebeglicd 13 bzw. 14) bei gelöster Hochgangbremsc (B 2) zum Schalten eines Schnellganges mittels einer Bremse (B 4) festsetzbar ist (F i g. 1 — 10).

7. Getriebe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

durch folgende weitere 20 a) b)

die Antriebswelle (20) ist mit dem Sonnenrad (52) des Planetenradsatzes (P2) fest verbunden;

das Hohlrad (H 2) des Planetenradsatzes (P 2) ist über eine Kupplung (K X) mit der Abtriebswelle (30) oder über eine weitere Kupplung (K 2) mit der Hochgangbremse (B 2) verbindbar (Fig. 13).

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (H 2) des Planetenradsatzes (P2) mittels einer zusätzlichen Kupplung (K S) an das mit dem Retarder-Rotor (31) verbundene dritte Getriebeglied (13) kuppelbar ist.

9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe einen Planetenradsatz mit Sonnenrad (54), Planeienrad (29) und Hohlrad (H4) aufweist, dessen verlängerte Planetenräder (29) mit weiteren Planetenrädern (28) kämmen, die mit einem Sonnenrad (53) kämmen (F ig. 6).

Die Erfindung betrifft ein Lastschaltgetriebe mit Retarder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Danach handelt es sich um ein unter Last schaltbares Planetengetriebe. Im allgemeinen ist zwischen der Antriebsmaschine des Fahrzeuges und dem vorgenannten Getriebe ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung angeordnet, um das Anfahren aus dem Stand zu erleichtern. Der Retarder ist im allgemeinen eine hydrodynamische Bremse.

Stand der Technik

In Betracht gezogene Druckschriften:

1. 2. 3.

4. 5.

DE-AS 26 56 669

VDI-Zeitschrift 1969, Seiten 333-338

DE-PS 20 21 543

GB-PS 15 01 505; Fig. 9(= US-PS40 77 502)

DE OS 25 21 831.

Ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der Druckschrift 1 bekannt. Dort ist der

Relarder-Rotor ständig an die Antriebswelle des Getriebes gekoppelt. Bei dieser Anordnung muß der Retardcr-Rotor bei jeder Gangschaltung den Drehzahlsprung der Antriebsmaschine mitmachen. Dies führt zumindest bei den Schaltungen zwischen den unteren Gnngen zu Schaltstößen, zu deren Beseitigung aufwendige Steuerungen erforderlich sind. Weiterhin werden während des hydrodynamischen Bremsbetriebs die an einer Gangschaltung beteiligten Schaltelement (Kupplungen oder Bremsen) durch das Retarder-Bremsmoment belastet.

Bei der Anordnung gemäß Druckschrift 2 ist der Retarder-Rotor dauernd an die Abtriebswelle des Getriebes gekoppelt. Deshalb ist ein solcher Retarder beim Gangschalten zwar stufensprungfrei; er muß aber größer dimensioniert werden als ein Retarder gemäß Druckschrift 1, da die Retarder-Rotordrehzahl bei kleinen Fahrgsschwindigkeiten gering ist und das Retarder-Bremsmoment dementsprechend absinkt. Dem kann zwar mit Hilfe eines zusätzlichen Hochganggetriebes begegnet werden; jedoch erhöht dieses die Herstellungskosten.

Auch bei dem Getriebe gemäß Druckschrift 3 ist die Höhe des hydrodynamischen Bremsmoments im Bereich kleiner Fahrgeschwindigkeiten unbefriedigend. Bei diesem Getriebe wird anstelle eines Retarders der hydrodynamische Drehmomentwandler zum Bremsen benutzt. Es ist zwar auch ein Getriebe bekannt (Druckschrift 4). bei dem der Wandler bis zum Stillstand hin bremsen kann. Jedoch ist es dort beim Bremsen stets erforderlich, daß die Antriebsmaschine eine gewisse Leistung in das Getriebe einspeist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unter Last schaltbares Getriebe mit integriertem Retarder anzugeben, dessen Retarder bei Gangschaltungen zwischen zwei benachbarten, vorzugsweise unteren Gängen ohne Drehzahlsprung arbeiten kann und trotz kleiner Abmessungen auch noch bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten ein ausreichendes Bremsmoment abgibt. Zugleich sollen die Schaltelemente (Kupplungen oder Bremsen) beim Gangschaltcn möglichst wenig beansprucht werden.

Die gestellte Aufgabe wird durch das im Patentanspruch ί angegebene Gelriebe gelöst. Danach ist der Retarder-Rotor weder dauernd an die Antriebswelle noch dauernd an die Abtriebswelle gekoppelt.

Stattdessen ist er nunmehr an ein Getriebeglied des Planetengetriebes gekoppelt (an das dritte Getriebeglicd). das nur in einem Teil der Gänge unmittelbar an die Antriebswelle gekoppelt ist, die stets das sogenannte erste Getricbcglicd des Planelengetriebes bildet. Dabei kommt es darauf an. daß dai erste, das zweite (dem die Hochgang-Brcmsc zugeordnet ist) und das dritte Geiricbcgliud in allen Bclriebszuständen derart miteinander verbunden sind, daß das Planetengetriebe in zwei benachbarten Gängen bei betätigter Hochgangbremse zwischen der Antriebswelle und dem Retarder-Rotor — mil Hilfe von ohnehin vorhandenen Gctriebeelementen — einen Hochgang bildet, d. h. eine Übersetzung ins Schnelle. Hierdurch kann der Retarder kleiner dimensioniert werden als bei der Anordnung gemüß Druckschrift 2, wenn auch nicht so klein wie bei dem Getriebe gemäß Druckschrift I. Zugleich ist gewährleistet, daß bei Umschallvorgängen zwischen den beiden benachbarten Gängen das Verhältnis zwischen den Drehzahlen lies Reiarder-Rotors und der Abtriebswelle unverändert bleibt. Das heißt d :^r Retarder kann bei diesen Cian^schaltungen ohne Drch/ahlsprung arbeiten: Stöße werden vermieden.

Zwar ist aus der Druckschrift 5 ein Getriebe mit integriertem Retarder bekannt, worin ebenfalls ein Teil des Getriebes einen Hochgang bildet, der den Retarder-Rotor von der Abtriebswelle her antreibt. Dort steht jedoch das den Retarder-Rotor antreibende Getriebeglied in wenigstens einem der Vorwärtsgänge still. Bei einigen Ausführungsbeispiclcn weist dieses Getricbcglied in einem der Vorwärtsgänge sogar die umgekehrte

ίο Drehrichtung auf als in einem anderen Vorwärtsgang. Dadurch kann dort der Retarder nur in einem speziellen Bremsgang arbeiten. Das heißt zum Ein- und Ausschalten des Retarders müssen zunächst eine Kupplung und/ oder eine Bremse betätigt werden, wodurch diese zusätzlich beansprucht werden. Auch muß das Getriebe bei jedem Einschalten des Retarders von der Antriebsmaschine abgekuppelt werden. Dadurch ist es nicht mehr möglich, bei Bedarf die Antriebsmaschine zusätzlich zum Bremsen zu benutzen. Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Getriebe (Druckschrift 1), bei dem der Retarder-Rotor durch eine ^-.-mindest in allen Vorwärtsgängen mit der gleichen Drehri.jhtung rotierende Welle angetrieben wird. Dadurch kann man den Retarder zumindest in jedem der Vorwärtsgänge (enter Umständen auch in einem Rückwärtsgang) beliebig ein- oder aus-ichalten, ohne hierzu eine Kupplung oder Bremse betätigen zu müssen. Im Falle eines hydrodynamischen Retarders braucht dieser nur mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt bzw. entleert zu werden.

Die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, noch weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein für zahlreiche Getriebe gültiges Balkenschema;

F i g. 2 den dazugehörenden Drehzahlplan;
F i g. 3 ein kombiniertes Balkenschema für ein aus den Fig. 1 und 2 ableitbares Getriebe mit zwei Planetensätzen;

Fig.4 das Räder-Schema zu dem Getriebe gemäß

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines anderen aus den F i g. 1 und 2 ableitbaren Getriebes;

Fig. 6 das Räder-Schema zu dem Getriebe gemäß Fig. 5;

Fig. 7 bis 10 Balkenschema, Drehzahlplan, kombiniertes Balkenschema und Räderschema für ein anderes Getriebe, das sich von dem Getriebe gemäß F i g. 1 bis 4 dadurch unterscheidet, daß noch ein zusätzlicher Planetensatz für einen Langsamgang vorgesehen ist;

Fig. Il bis 13 ein kombiniertes Balkenschema, den Drehzahlplan und das Räderschema für ein weiteres Getriebe.

Das in Fig. 1 dargestellte Balkenschema repräsentiert Planetengetriebe mit vier Getriebegliedern; dies sind die Punkte 11 bis 14 des Balkens 10. Die Pfeile 20 und 30 stellen die Antriebs- bzw. die Abtriebswelle dar. Dem Getriebe kann ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 40 vo-geschaltct sein, vorzugsweise mit W) einer Überbrückungskupplung 41. Die Abtriebswelle 30 ist an das 1. Getriebeglied 11 gekoppelt. Von einem Retarder 31/32 ist der Rotor an das 3. Geiriebcglied 13 angekoppelt. Am 2. Gctriebeglied 12 ist eine Hochgangbremse B 2 angeordnet. Die Antriebswelle 20 kann mittels einer Kupplung .'<3 mit dem 3. Getriebeglied 13 und/oder mittels einer Kupplung K 4 mit dem 4. Getriebeglied 14 verbunden werden.
Zusätzlich können vorgesehen sein: Eine Bremse BA

am 4. Getriebeglied 14, falls das Getriebe vier anstatt nur drei Vorwärtsgänge aufweisen soll, und eine Bremse B 3 am 3. Getriebeglied, falls ein Rückwärtsgang erforderlich ist.

In Fig.2 erkennt man wieder den Balken 10 von F i g. 1 mit den vier Getriebegliedern 11 bis 14. Die Gänge sind — für den Fall eines Getriebes mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang — wie folgt gebildet und dargestellt:

Gang 1

Geschlossen sind die Kupplung K 4 und die Bremse B2. Somit rotiert das 4. Getriebeglied 14 mit der Eingangsdrehzahl Π2ϋ und die Abtriebswelle 30 mit der Drehzahl n\.

Gang Il

Anstelle der Kupplung K 4 ist die Kupplung K 3 geschlossen; die Bremse B 2 bleibt angezogen. Deshalb rotieren nun das 3. Getriebeglied 13 und der Retarder-Rotor mit ηκ und die Abtriebswelle mit der gegenüber n\ höheren Drehzahl n».

Gang III

Die Kupplung K 3 bleibi geschlossen. Die Bremse B 2 wird gelöst und stattdessen die Kupplung K 4 geschlossen. Somit rotieren sämtliche Getriebeglieder U bis 14 mit der Eingangsdreh/ahl η20 = Abtriebsdrehzahl nm.

Gang IV

Anstelle der Kupplung K 4 wird die Bremse B 4 geschlossen. Es ergibt sich die Abtriebsdrehzahl n\\, die höher ist als die Eingangsdrehzahl r?2t> (Schnellgang).

Rückwärtsgang R

Geschlossen sind die Kupplung K 4 und die Bremse B3. Die Abtriebswelle 30 rotiert im umgekehrten Drehsinn mit der Drehzahl /?/?.

Für alle Gange I, II. Ill, IV₁ und R kann man z. B. annehmen, daß die Eingangsdrehzahl Π20 der maximalen Drehzahl der Antriebsmaschine entspricht; dann sind die Drehzahlen n\... nn und π« die Höchstdrehzahlen der Abtriebswelle 30 in den verschiedenen Gängen.

Aus F i g. 2 erkennt man weiterhin: Im Gang I rotiert das 3. Getriebeglied 13, also auch der Retarder-Rotor 31 mit der Drehzahl -;. Im Gang ist die Drehzahl ni des Retarder-Rotors, wie schon erwähnt, gleich Λ20· Ferner ist das Drehzahl-Verhältnis n\\ln\ an der Antriebswelle 30 gleich dem Drehzahl-Verhältnis r\\lr\ am Retarder-Rotor 31. Dies bedeutet, daß das Verhältnis zwischen Retarder-Drehzahl und Abtriebsdrehzahl in den beiden Gängen I und II gleich (r\/n\ = rwlnn) ist Daraus ergibt sich folgendes:

Beim Umschalten von Gang I nach Gang Il oder umgekehrterfährt der Retarder-Rotor keine plötzliche Drehzahl-Änderung. Zugleich erkennt man aus F i g. 2, daß in den Gängen I und II die Retarderdrehzahl stets größer ist als die Abtriebsdrehzahl. Hier bildet also das Getriebe für den Retarder einen Hochgang (Obersetzung ins Schnelle), so daß der Retarder trotz verhältnismäßig kleiner Abmessungen gerade auch im unteren Fahrgeschwindigkeits-Bereich ein hohes Bremsmoment erzeugen kann.

Um dieses Ergebnis /u erzielen, muß gemäß Fig. I und 2 folgendes vorgesehen v/erden: Auf dem Balken 10 muß das I. Getriebegiied 11 (an das die Abtriebswelle 30 angekuppelt ist) zwischen dem 2. Getriebeglied 12 (dem die Hochgangbremsc B 2 zugeordnet ist) und dem 3. Getriebeglied 13 (mit dem der Retarder-Roior3l verbunden ist) angeordnet sein. Dabei muß die Hochgangbremsc B 2 in zwei benachbarten Gängen (im dargestellten Beispiel sind dies die Gänge 1 und 11) eingcschaltet sein, so daß das 2. Getriebeglied 12 still sieht. Ferner muß die Bedingung erfüllt sein, daß das 1. Getriebegiied 11 zwischen dem 2. Getriebeglied 12 und dem 4. Geiriebeglied 14 liegt. Man könnte siattdesscn auch sagen: Bei eingeschalteter Hochgangbremse B 2 ist sowohl die Drehzahl des 3. Getricbcgliedcs 13 als auch die Drehzahl des 4. Getriebegliedes 14 größer als die Drehzahl des I. Getricbegliedes.

In Fig. I und 2 liegt das 4. Getriebeglicd 14 an dem

pjnpn PnHf* rifc Ralj/janc ΙΟ· Λ h Hac 1 r^f»lrii»K*»iyjii»rl jet zwischen dem 1. und 4. Getriebegiied angeordnet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das 4. Getriebegüed zwischen 1. und dem 3. Getriebeglied anzuordnen.

Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß anstelle eines einzigen Balkens 10 eine Kombination aus zwei Ralken 10' und 10" gesetzt worden ist. Jeder dieser Balken 10' und 10" symbolisiert einen einfachen, aus Sonnenrad. Planetenträger (rrV Planetenrädern) und Hohlrad bestehenden Planetenradsatz PI.P2.

Dies ist eine von mehreren Möglichkeiten, das Getriebe gemäß Fig.! und 2 zu realisieren. Die F i g. 4 zeigt das zu F i g. 3 gehörende Rsklerschema, aus dem eine Möglichkeit zur baulichen Gestaltung des Getriebes nach F i g. 3 ersichtlich ist. Zum Planetenradsatz P1 gehört das Sonnenrad 51. ein Planetenirägcr 7~l (= 1. Getriebeglied 11) und das Hohlrad H 1. Zum Planetenradsatz P2 gehört das Sonnenrad 52, der Planctenträger T2 und ein Hohlrad /72 (= 4. Getriebegiied 14). Das 2. Getriebegiied 12 ist ein festes Koppelglied, das die beiden Sonnenräder 5 1 und 5 2 aneinander koppelt. Ebenso ist das 3. Getriebeglied 13 ein festes Koppelglied; es koppelt das Hohlrad H 1 an den Planetenträger T2. Im übrigen sind in den Fig. 3 und 4 die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in den Fig. 1 und 2.

Nachfolgend werden weitere Eigenschaften des Anmeldungsgegenstandes erläutert:

Im Betrieb mit dem Retarder 31/32 ist die Belastung der Schaltelemente (Kupplungen und Bremsen) gering.

Als Beispiel sei angenommen, der Retarderbetrieb beginne bei hoher Fahrgeschwindigkeit, also wenn Gang IV eingeschaltet ist. Hierbei ist nur die Bremse B 4 belastet. Die beiden Kupplungen K 3 und K 4 sind vom Retardermoment unberührt. Beim Umschalten von Gang IV nach Gang III wird die Kupplung K 4 eingeschaltet Das Moment an KA und K 3 ist kleiner als das Retardermoment Da K 3 bereits vom Gang IV her eingeschaltet war, tritt nur an K 4 eine thermische Belastung auf. Beim Umschalten von Gang III nach Gang II wird die Bremse B 2 eingeschaltet, die dadurch eine gewisse thermische Belastung erfährt Jedoch beim Umschalten von Gang II nach Gang ! bleibt die Bremse B 2 unverändert eingeschaltet und ist das einzige vom Retarder belastete Schaltelement Hierbei wird also thermische Belastung vermieden. Die Kupplung K 4 wird nur mit dem Schleppmoment der Antriebsmaschine belastet.

Ähnliche Verhältnisse liegen vor, wenn das Getriebe während des Retarder-Betriebes in einen höheren Gane

umschaltet, so daß eine wirtschaftliche Anwendung des Getriebes in Nutzfahrzeugen, /.. B. Omnibussen, gegeben ist.

Weiterhin ist i.n Geschwindigkcilsbcreich des Ganges I eine weitere Brcnismöglichkcit gegeben, bei der bis /um Stillstand mit einem Moment gebremst werden kann. Dieser Rclardcrbetrieb wird erreicht, indem nur die Kwplung KA eingeschaltet wird und der Retarder gefüllt wird. Hierbei stützt sich das Bremsmoment und das Moiormoment im Retarder ab. Da der Motor auch bei Fahrzeugstillstand ein Moment abgib., ist auch im Stillstand ein Bremsmoment an der Abtriebswelle vorhanden. Das Bremsmoment ist hierbei auch über das Motormoment steuerbar. Dieser Schaltzustand gestattet auch einen in seinem Traktionsverhalten beschränkten Rückwärtsgang. Sollten diese beschränkten Traktionsverhältnisse ausreichen, so kann auf die mechanische Feststellbremse BZ verzichtet werden. Im übrigen benachbarte mittlere Gänge handeln. Im übrigen sind noch weitere Abwandlungen der dargestellten Gelriebe möglich, /.. B. solche, bei denen die I lochgiingbrem.se H 2 in den drei untersten Gängen wirksam ist. Kin Beispiel -> hierfür ist in den Fig. Il bis 13 dargestellt.

In F'ig. Il ist wieder der Balken 10' erkennbar, der den Planetenradsat/. PX darstellt und der mit den entsprechenden Balken 10' in Fig. 3 und Fig. 9 übereinstimmt. Sodann ist ein Balken 10a vorhanden, der den

ίο Planetenradsatz P2 repräsentiert und der in zwei unterschiedlichen Größen dargestellt ist, einmal in Form einer gestrichelten Linie und einmal in Form einer strichpunktierten Linie. Es ist zu beachten, daß es sich in beiden Fällen um den gleichen Planetenradsatz P2 handelt, umfassend ein Sonnenrad 52, Planetenträger T2 und Hohlrad H2. In beiden Fällen ist in Fig. 11 das Verhältnis zwischen den Strecken 52-Γ2 und T2-H2 gleich; außerdem ist in beiden Fällen das Sonnenrad an

entfallen kann. Beispiel: Das Getriebe sei für ein Schienenfahrzeug vorgesehen, das in beiden Fahrtrichtungen Höchstgeschwindigkeit erreichen soll. Dann wird zwischen dem Getriebe und den Treibrädern ein Wendegetriebe vorgesehen. Dabei ist der Retarder in beiden l-'al'.i'trichtungen einset/bar.

In den Fig. 5 und 6 ist dargestellt, wie ein weiteres Getriebe aus dem Balken 10 der F i g. I und 2 hergeleitet werden kann. Dieses Getriebe umfaßt zwei voneinander unabhängige Sonnenräder 53 und 54 mit unterschiedlichen Durchmessern. Das größere Sonnenrad kämmt mit P .inetenrädern 29, denen ein Hohlrad HA zugeordnet ist. Das kleinere Sonnenrad kämmt mit Planetenrädern 28. Diesen ist kein Hohlrad zugeordnet. Stattdessen sind die zuerst genannten Planetenräder 29 so lang, daß sie zugleich mit den Planetenrädern 28 kämmen. In diesem Getriebe ist das Hohlrad H Adas 1. Getriebeglied 11. an das die Antriebswelle 30 gekuppelt ist. Ferner ist hier das Sonnenrad 53 das 2. Getriebeglied 12. Der (für die Planetenräder 28 und 29 gemeinsame) Planetenträger T ist das 3. Getriebeglied 13 und das Sonnenrad 54 das 4. Getriebeglied 14. Der Retarder 31/32. die Bremsen 52, BZ und B4 und die Kupplungen K 3 und KA sind prinzipiell in der gleichen Weise mit den Getriebegliedern 11 bis 14 verknüpft wie in F i g. 4.

Die Fig. 7 bis 10 entsprechen den Fig. I bis 4. In F i g. 7 ist gegenüber F i g. 1 auf dem Balken 10 ein weiteres Gelriebeglied 15 mit einer Bremse B5 angeordnet, und /war zwischen dem 1. und dem 2. Getriebeglied 11 bzw. 12. Aus F i g. 8 ist ersichtlich, daß bei angezogener Bremse B 5 und bei eingerückter Kupplung K 4 die Abtriebswelle mit einer Drehzahl n' umläuft, die kleiner als die Drehzahl n/ ist. Es liegt also ein Fünf-Gang-Getriebe vor. Jedoch kann man auch die Bremse BA weglassen, um ein Vier-Gang-Getriebe ohne Schnellgang zu erhalten, d. h. ein Getriebe, in dem die Abtriebswelle 30 im höchsten Gang mit der Eingangsdrehzahl ng> umläuft. Die F i g. 9 ist gegenüber der F i g. 3 um einen zusätzlichen Balken 10'" ergänzt, der einen dritten Planetenradsatz PZ darstellt. Dieser weist gemäß Fig. 10 Doppelplanetcn auf. deren Planetenträger an die Abtriebswelle 30 gekoppelt ist Das Sonnenrad ist an das 2. Getriebeglicd 12 gekoppelt, und das Hohlrad ist das 5. Getriebeglicd 15.

Das zuvor beschriebene Beispiel zeigt, daß das zweite Getriebeglied 12 nicht unbedingt in den beiden untersten Gängen mittels der Bremse B 2 festsetzbar sein muß. damit das Getriebe einen Hochgang für den Retarder bildet. Vielmehr kann es sich hierbei auch um zwei Diese Art de.- Darstellung resultiert daraus, daß es zwischen den beiden Planetenradsätzen Pi und P2, abweichend von den Fig. 3 und 9, nur ein einziges festes Koppelglied 13 gibt. Die andere Kopplung ist dagegen variabel bzw. vollkommen lösbar, wobei es die folgenden vier Möglichkeiten gibt:

1. Die Kupplung K 2 koppelt das Hohlrad H 2 bei gelöster Kupplung K 1 an das Sonnenrad 51. Dann liegt das in F i g. 11 linke Ende des Balkens 10a mit dem Antrieb im Punkt 14 (Gang I. siehe F i g. 12).

2. Die Kupplung K 1 koppelt das Hohlrad H 2 (bei gelöster Kupplung K 2) an den Planetenträger Tl. Dann liegt das linke Ende des Balkens 10a mit dem Antrieb im Punkt 14' (Gang II).

3. Wenn von den drei Kupplungen K 1, K 2 und KS nur die letztere geschlossen ist, dann läuft der Planetenradsatz P2 als Block um, so daß nun das Koppelglied 13 mit der Eingangsdrehzahl n-o umläuft (Gang III).

4. Wenn zusätzlich noch eine der Kupplungen K 1, K 2 geschlossen wird, dann läuft auch der Planetenradsatz P\ als Block um. Dies bedeutet, daß die Abtriebswelle 30 mit der Drehzahl Πιν = Π2ο umläuft.

Durch Schließen der Kupplung K 2 und der Bremse ß3 kann der Rückwärtsgang eingelegt werden. Ähnlich wie die anderen Getriebe kann auch dieses durch zusätzliche Schaltelemente und ggf. einen zusätzlichen Planetenradsatz ergänzt werden, um die Zahl der Gänge zu erhöhen.

In Fig. 12 sind die Drehzahlen des 3. Getriebegliedes 13, an das der Retarder-Rotor 31 gekoppelt ist, mit n, n\ und fin bezeichnet, entsprechend den Gängen I bis III.

Man sieht, daß nunmehr in drei Gängen das Verhältnis zwischen Retarder-Drehzahl und Abtriebsdrehzahl gleich ist und daß dieses Verhältnis wiederum größer als + 1 ist. Mit anderen Worten: Es besteht in allen drei Gängen I bis III die gleiche Übersetzung ins Schnelle.

wodurch eine besonders geeignete Ausführungsform geschaffen wird.

Ein der Fig. 12 ähnlicher Drehzahlplan kann aus F i g. 2 abgeleitet werden, indem man an deren linkes Ende noch ein weiteres Getriebeglied anfügt Dies bedeutet in F i g. 4, daß zwischen die Antriebswelle 20 und die Kupplungen K 3 und KA ein weiterer Planetensatz eingeschoben werden muß. der mittels einer zusätzlichen Kupplung mit der Antriebswelle 20 verbindbar ist.

^;: J Mittels einer zusätzlichen Bremse können Schnellgänge

?.j geschaltet werden. Die Bremse BZ ist in Fig. 13 als

;■*, Forrriichiüßbrsmse dargestellt, Ji-j r.ur ϊίη S;i;;3iu;:J ein·

ψ rückbar ist.

ijl' In allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist ange- 5

;;i nommen, daß der Retarder 31/32 durch Füllen mit Ar-

''^ beitsflüssigkeit eingeschaltet und durch Entleeren aus-

W₁ geschaltet wi;J. Damit hierbei im entleerten Zustand

jig das durch Luft erzeugte Restmoment so klein wie mög-

;■*■ lieh ist, können an sich bekannte Einrichtungen zur Stö- io

ψ rung der Luftströmung vorgesehen werden. Eine andere

]'■· Möglichkeit zum Ein- und Ausschalten des Retarders

besteht darin, den Retarder-Rotor mittels einer zusätzlichen lösbaren Schaltkupplung mit dem 3. Getriebeglied 13 zu verbinden. 15

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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"o

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Claims

Patentansprüche:

1. Lastschaltgetriebe mit Retarder, insbesondere für Fahrzeuge, das folgende Merkmale aufweist:

a) ein zwischen An- und Abtriebswelle (20 bzw. 30) angeordnetes und mindestens vier Getriebeglieder (erstes bis viertes Getriebeglied 11 bis 14) aufweisendes Planetengetriebe, dessen erstes Getriebeglied (11) mit der Abtriebswelle (30) fest verbunden ist,

b) schaltbare Kupplungen und Bremsen für unterschiedliche Drehzahlverhältnisse (Gänge) zwischen An- und Abtriebswelle,

c) das den Retarder-Rotor (31) antreibende Getriebeglied (13) weist zumindest in allen Vorwärts-Gängen die gleiche Drehrichtung auf.

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