DE2336337A1 - HYDRAULICALLY SUPPORTED MECHANICAL PRESSURE CONTROLLER FOR CONTINUOUSLY ADJUSTABLE ROLLING GEAR - Google Patents
HYDRAULICALLY SUPPORTED MECHANICAL PRESSURE CONTROLLER FOR CONTINUOUSLY ADJUSTABLE ROLLING GEARInfo
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Description
Beschreibung I 3 QQ J 3 ι Description I 3 QQ J 3 ι
Neuweg Fertigung Gesellschaft mit beschränkter Haftung für PräzisionstechnikNeuweg Manufacturing Company with limited liability for precision engineering
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unterstützter mechanischer Anpreßkraftregler für stufenlos einstellbare Wälzgetriebe assisted mechanical contact pressure regulator for continuously adjustable rolling gears
Die Erfindung betrifft einen hydrostatisch unterstützten mechanischen Anpreßkraftregler für stufenlos einstellbare Wälzgetriebe mit vier konzentrisch angeordneten Laufringen die einen Ringraum bilden in dem die Wälzkörper laufen und in denen die Drehzahl durch axiales Verschieben eines oder mehrerer Laufringe stufenlos verändert wird. Die zur Leistungsübertragung erforderliche Anpreßkraft wird durch einen kombinierten Anpreßkraftregler erzeugt, der einen kleinen Teil der Anpreßkraft durch ein mechanisches Kraftspeichermittel, einen weiteren Teil hydrostatisch mittels druckbeaufschlagtem Hydrokolben und den größten Teil drehmomentabhängig mittels einer mechanischen Vorrichtung in bekannter Weise aufbringt.The invention relates to a hydrostatically assisted mechanical Contact pressure regulator for continuously adjustable rolling gears with four concentrically arranged races that form an annular space in which the rolling elements run and in which the speed is continuously changed by axially moving one or more races will. The contact pressure required for power transmission is generated by a combined contact force regulator, a small part of the contact pressure by a mechanical energy storage means, a further part hydrostatically by means pressurized hydraulic piston and most of the torque dependent by means of a mechanical device in a known manner brings up.
Es ist bekannt, daß es sehr schwierig ist rein mechanisch für die verschiedenen Laufzustände jeweils die gerade erforderliche Anpreßkraft zu erzeugen. Wird zuwenig erzeugt entsteht unerwünschter Schlupf und dadurch Drehzahlabfall, wird zuviel erzeugt wirkt sich dies sehr nachteilig auf die Lebensdauer derartiger Getriebe aus. Man kann davon ausgehen, daß bei Getrieben mit mehr als 2 kW Leistung ein teilweises Eintauchen der Übertragungsteile in das Kühlöl keine Gewähr für zuverlässige Abfuhr der Verlustwärme bietet, sondern daß eine Spritzkühlung mittels Drucköl erforderlich ist. Es liegt nahe, einen Teil dieses Drucköls, das von einer Hydropumpe gefördert wird, sinnvoll für andere Aufgaben zu nutzen.It is known that it is very difficult, purely mechanically, to obtain the required contact force for the various running conditions to create. If too little is generated, there is undesired slip and, as a result, a drop in speed, too much is generated this has a very detrimental effect on the service life of such transmissions. It can be assumed that in gearboxes with more than 2 kW power, partial immersion of the transmission parts in the cooling oil does not guarantee reliable dissipation of the heat loss offers, but that a spray cooling by means of pressure oil is required. It stands to reason, a part of this pressure oil that is promoted by a hydraulic pump, to be used sensibly for other tasks.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei Getrieben der eingangs beschriebenen Gattung eine für alle auftretenden Betriebs zustände ausreichende Anpreßkraft zu gewährleisten. Dazu gehört besonders, daß bei der Drehzahlverstellung genügend Anpreßkraft aufrechterhalten wird, um die sich verschiebenden Übertragungsteile - Laufringe und Wälzkörper unter so großer Anpreßkraft zu halten, daß positive und negative Beschleunigungen möglich sind. Mechanische Anpreßkraftregler erzeugen nur bei Abnahme eines Drehmomentes eine diesem proportionale Anpreßkraft. Wird das Getriebe im unbelasteten Zustand verstellt, verliert man mangels Anpreßkraft den Kontakt zwischen den Übertragungsteilen und es wird zumindest eine zügige Drehzahlverstellung unmöglich.The object of the invention is, in the case of transmissions, of the type described at the outset Type to ensure sufficient contact pressure for all operating conditions that occur. This particularly means that the Speed adjustment enough contact pressure is maintained to cover the shifting transmission parts - races and rolling elements below to hold so great a pressure that positive and negative accelerations are possible. Generate mechanical contact pressure regulators a contact force proportional to this only when a torque is reduced. If the gear is adjusted in the unloaded state, it loses the contact between the transmission parts due to a lack of contact pressure and at least a rapid speed adjustment becomes impossible.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßThis object is achieved according to the invention in that
a) die Übertragungsteile, solange das Getriebe nicht läuft oder gerade eingeschaltet wird, durch ein mechanisches Kraftspeichermittel, z.B. Tellerfedern, mit einer Axialkraft F beaufschlagt sinda) the transmission parts, as long as the transmission is not running or is straight is switched on, an axial force F is applied by a mechanical energy storage device, e.g. disc springs
K.K.
b) kurz nach dem Anlaufen durch den Pumpendruck ρ über einen Hydraulikkolben mit der beaufschlagten Fläche F eine zusätzliche hydraulische Axialkraft FTT wirksam wird undb) shortly after start-up by the pump pressure ρ, an additional hydraulic axial force F TT becomes effective via a hydraulic piston with the acted upon area F and
c) bei Abnahme eines Drehmomentes, für das die Summe der Axialkräfte F + F nicht mehr ausreicht, der mechanische Anpreßkraft-c) when a torque is reduced for which the sum of the axial forces F + F is no longer sufficient, the mechanical contact pressure
K HK H
regler in üblicher Weise infolge seiner Keilwirkung eine dem Drehmoment proportionale mechanische Axialkraft F erzeugt.controller in the usual way due to its wedge effect a torque proportional mechanical axial force F generated.
Konstruktiv kann diese Aufgabe auf zweierlei Art gelöst werden: Fig. 1 zeigt den kombinierten Anpreßkraftregler für ein Wälzgetriebe allgemeiner Art, vorzugsweise dargestellt ist ein Kugelrollgetriebe, bei dem, abhängig vom Betriebszustand im Kontaktpunkt A zwischen Laufring und Wälzkörper entweder nur F , F + F oder F + F + FStructurally, this object can be achieved in two ways: Fig. 1 shows the combined contact pressure regulator for a rolling gear of a general nature, preferably shown is a ball rolling mechanism, in which, depending on the operating state in the contact point A between Race and rolling element either only F, F + F or F + F + F
Λ. Iv M Iv xl JVlΛ. Iv M Iv xl JVl
als Axialkraft wirkt.acts as an axial force.
Bei dieser Lösung treten die Kräfte F und F immer additiv zur ge-With this solution, the forces F and F always occur additively to the
Iv xlIv xl
gebenenfalls herrschenden Kraft F auf, weil sich der mit der Federkraft und dem Hydraulikdruck beaufschlagte Kolben 10 über ein Axiallager 15 gegen die Stützscheibe 13 abstützt und so kein Drehmomentpossibly prevailing force F, because the with the spring force and the hydraulic pressure applied piston 10 via a thrust bearing 15 is supported against the support disc 13 and so no torque
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übertragen kann. Das gesamte Drehmoment wirkt über den Laufring 4, den Zylinder 9 über die Wälzkörper 12 gegen die Stützscheibe 13 mit Auflauframpen 18. Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Auflauf rampen steiler sein können als beim Lösungsvorschlag gemäß Fig. 2. Sie hat aber den Nachteil, daß die Wälzkörper 12 des mechanischen Teils nicht immer in Kontakt gehalten werden und für eine zuverlässige Funktion der Käfig 16 durch eine bestimmte gleichmäßige Reibung vom Zylinderteil 9 mitgenommen werden muß, damit bei Drehzahlverstellung des Getriebes oder beim Übergang von Leerlauf auf Last die Wälzkörper 12 zuverlässig in Kontakt zu den Auflauf rampen 18 der Stützscheibe 13 und zum Zylinderteil 9 geraten. Diese Mitnahme wird weiter erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß über ein Kraftspeichermittel 17 zwischen Kolben 10 und Käfig 16 eine definierte, nicht zu große Reibung erzeugt wird. Kolben 10 und Zylinder 9 haben durch den mechanischen Kraftschluß über das Kraftspeichermittel 11 und die Dichtungen 19 die gleiche Drehgeschwindigkeit.can transfer. The entire torque acts via the race 4, the cylinder 9 via the rolling elements 12 against the support disk 13 Run-up ramps 18. This solution has the advantage that the run-up ramps can be steeper than in the proposed solution according to FIG. 2. It has but the disadvantage that the rolling elements 12 of the mechanical part are not always kept in contact and for a reliable function the cage 16 must be entrained by a certain uniform friction from the cylinder part 9 so that when the speed is adjusted Transmission or during the transition from idling to load, the rolling elements 12 reliably come into contact with the run-up ramps 18 of the support disk 13 and get to the cylinder part 9. This entrainment is further achieved according to the invention in that a force storage means 17 between Piston 10 and cage 16 a defined, not too great friction is generated. Piston 10 and cylinder 9 have the mechanical frictional connection Via the energy storage means 11 and the seals 19, the same rotational speed.
Fig. 2 zeigt einen ähnlichen kombinierten Anpreßkraftregler, bei dem durch den konstruktiven Aufbau entweder F7^, F + F undFig. 2 shows a similar combined contact pressure regulator, in which the structural design either F 7 ^, F + F and
Iv K. HIv K. H
beim Auftreten von F,„ jedoch nur dieses F_,- wirksam wird.when F, “but only this F _, - becomes effective.
M MM M
Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß die Wälzkörper 12 des mechanischen Teils immer in Kontakt mit den auf dem Kolben 10 befindlichen Auflauf rampen 18 und der Stützscheibe 13 sind. Die Auflauf rampen 18 könnten auch an der Stützscheibe 13 angebracht sein. Wird bei dieser Lösung das Drehmoment so groß, daß öie SummeThe advantage of this construction is that the rolling elements 12 of the mechanical part are always in contact with the overrun ramps 18 on the piston 10 and the support disc 13. The run-up ramps 18 could also be attached to the support disc 13. With this solution, the torque becomes so large that the sum
der Kräfte F + F nicht mehr zur schlupffreien Übertragung ausreicht, K Hthe F + F forces are no longer sufficient for slip-free transmission, K H
wird vom mechanischen Teil her eine" Gesamtkraft F1^. erzeugt, die den Kolben 10 gegen die Kräfte F und F axial gegen Festanschlag zum Zylinder 9 bringt. Bei dieser Lösung müssen Kolben 10 und Zylinder 9 drehfest miteinander verbunden werden, z.B. mittels Mitnehmer stiftea "total force F 1 ^. is generated by the mechanical part, which brings the piston 10 against the forces F and F axially against the fixed stop to the cylinder 9. In this solution, the piston 10 and cylinder 9 must be non-rotatably connected to one another, for example by means of pins
A09885/028bA09885 / 028b
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