Wandler mit veränderlicher Übersetzung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wandler mit veränderlicher Übersetzung. Derartig-. Wandler dienen dazu, das Verhältnis Drehmoment/ Drehzahl einer Leistung abgebenden Maschine (Mo tor) dem Bedarf der die Leistung aufnehmenden Maschine (z. B. Fahrzeug) anzupassen, wobei das Produkt Drehmoment mal Drehzahl konstant bleiben soll. Letzteres ist das massgebende Kennzeichen eines echten Wandlers.
Um die bestehende Aufgabe zu lösen, müsste der Wandler innerhalb des gewünschten Wandelberei ches in stufenloser Regelart.unendlich viele überset= zungen aufweisen können, und das ist bei den zu diesem Zweck bereits vorgeschlagenen und gebau ten sogenannten stufenlosen Getrieben auch der Fall.
Bisher besitzen aber alle bekannten und für eine grössere Leistungsübertragung überhaupt in Frage kommenden, stufenlos regelbaren Getriebe erheb liche Bauabmessungen und vor allem einen in den meisten Bedarfsfällen nicht genügenden übertra- gungswirkungsgrad, und deren Anwendung be schränkte sich bisher auf Fälle, in denen die Mög lichkeit der stufenlosen Übersetzungsänderung eine ausschlaggebende Bedingung ist.
Demgegenüber ist das Zahnradgetriebe hinsicht lich Bauabmessungen, Gewicht und Wirkungsgrad ein Wandler, der in den meisten Fällen genügt und trotz gewisser, ihm eigener Mängel auch fast durch wegs zur Anwendung kommt. Besonders beim Kraft fahrzeug sind aber im Laufe der Zeit die Ansprüche an die Eigenschaften des Wandlers so gestiegen, dass allenthalben die Suche nach einem besseren Wand- ler im Gange ist.
Um die Lage besser erklären zu können, seien im folgenden die wichtigsten Vorteile und Mängel des Zahnradgetriebes aufgezählt: <I>Vorteile:</I> A 1. sehr guter mechanischer Wirkungsgrad; 2. vollkommen schlupffreie Antriebsübertragung bei allen Betriebszuständen und unabhängig vom Verschleisszustand; 3. verhältnismässig kleines Leistungsgewicht; 4. verhältnismässig günstige Abmessungen; 5. geräuscharmer Gang, 6. geringer Verschleiss und dadurch lange Le bensdauer, 7. geringe Wartung, geringe Betriebskosten.
<I>Nachteile:</I> B 1. infolge der notwendigen Aufteilung des Wand lerübersetzungsbereiches in verhältnismässig wenige Stufen ist ein echter Wandlerbetrieb gemäss Bedingung Md <I>-</I> re = konstant nur in grober Annäherung möglich; 2. bei jeder Übersetzungsänderung (Gangwech sel) muss der Leistungsfluss durch den Wand- ler mit Hilfe einer zusätzlichen Reibungs kupplung unterbrochen werden; 3. die Angleichung der Drehzahlen nach jedem Gangwechsel muss unter Verlusten durch eine Reibungskupplung erfolgen;
4. die beim Gangwechsel in Eingriff zu bringen den Getriebeteile müssen durch jedem Gang zugeordnete Synchronisierungseinrichtungen vor dem Schalten auf gleiche Geschwindig keit gebracht werden; 5. das übersetzungsverhältnis <I>i =</I> nl/nz kann nicht bis zum Wert i = oo, das heisst bis zum Stillstand der Wandlerausgangswelle, erhöht und dadurch die Wandlerausgangswelle auch _ nicht aus dem Stillstand heraus angefahren werden.
Die Vorteile brauchen nicht näher erklärt zu werden, dagegen ist über die Nachteile zu sagen, dass diese sich besonders beim Kraftfahrzeug in vielen Fällen sehr bemerkbar machen. Der Mangel B 1 lässt keine volle Ausnützung der gegebenen Motorleistung bei allen Betriebsumständen zu. B 2 wirkt ähnlich, bringt Verluste und erschwert das Schalten z.
B. bei Steigungen, in Gefällen und im Gelände, B 3 wirkt sich besonders beim Anfahren aus dem Stand durch Verluste und Bedienungsschwierigkeiten nachteilig aus, B 4 erhöht die Abmessungen und die Herstel lungskosten des Getriebes, B 5 beschränkt die -Aus- nützung der Motorleistung im unter dem ersten Ge triebegang liegenden Geschwindigkeitsbereich und er schwert das Manövrieren des Fahrzeuges in Steigun gen, Gefällen und im Gelände, erhöht die Unfall gefahr und die Anforderungen an die Geschicklich keit des Fahrers erheblich.
Die vorliegende Erfindung schlägt nun einen Wandler mit veränderlicher Übersetzung vor, der die Vorteile des stufenlosen Getriebes mit denen des Zahnradgetriebes verbindet und deren Nachteile weitgehend unterdrückt oder beseitigt. Er besteht aus einem mehrgängigen und nur formschlüssig zu schaltenden, also keine Reibungsschaltkupplungen auf weisenden Zahnradgetriebe mit mehreren Vorgelege- wellen und einem Hilfsgetriebe, welches das Dreh zahlverhältnis der Vorgelegewellen zu verändern ge stattet.
Zweckmässigerweise bestehen zwischen der Wand lereingangswelle und der Wandlerausgangswelle meh rere getriebliche Verbindungen, deren jeder eine der Vorgelegewellen zugeordnet ist und jede der Vorgelegewellen Vorgelegezahnräder verschiedener Zähnezahl trägt, die mit dazupassenden und mit der Wandlerausgangswelle verbundenen Gegenrädern Radpaare verschiedener Übersetzung bilden, die förmschlüssig ein- und ausschaltbar sind.
Ausserdem kann ein Hilfsgetriebe vorgesehen sein, welches das Drehzahlverhältnis mindestens jeweils zweier Vorgelegewellen so beeinflussen kann, dass es zwischen den Werten 1/1 und 1/x pendelt. X bedeu tet dabei die Konstante für die übersetzungsabstu- fung zwischen den einzelnen Gängen.
Ferner lassen sich mittels Radpaaren, welche wahlweise die Vorgelegewellen mit der Wandleraus- gangswelle verbinden können, starre Zahnradverbin dungen zwischen der Wandlereingangswelle und der Wandlerausgangswelle herstellen, welche die einzel nen Gänge des Wandlers bilden und so abgestuft sind, dass deren Übersetzung von Gang zu Gang sich entsprechend einer ganzzahligen Potenzreihe der Konstanten x ändert.
Man kann die Anordnung auch so treffen, dass es durch die gleichzeitig bei der Drehzahländerung der Vorgelegewellen bzw. der übersetzungsänderung des Hilfsgetriebes und bei der Übersetzungsabstufung zwischen den einzelnen Gängen geltende Konstante x beim Hilfsgetriebe zwei bestimmte: Regelstellungen gibt, bei denen beim Gangwechsel formschlüssig zu schaltende Getriebeteile des Zahnrad-Wechselgetrie- bes sich im Zustand des Gleichganges befinden, derart, dass sie stossfrei und ohne Mitwirkung einer Reibungskupplung eingerückt werden können.
Es können auch mindestens zwei der Vorgelege- wellen mit genau gleichen Vorgelege-Zahnrädern ausgestattet- sein, so dass jede Wandlerübersetzung = Übersetzung zwischen Wandlereingangswelle und Wandlerausgangswelle = Wandlergang gleichzeitig als Doppelverbindung>> über beide Vorgelegewellen hergestellt werden kann,
wobei bei der einen Gleich gangregelstellung des Hilfsgetriebes beide Vorgelege- wellen unter sich gleiche Drehzahl besitzen (Dreh zahlverhältnis der beiden Vorgelegewellen i = 1/1) und auf ihnen gleiche Gänge, das heisst sich ent sprechende -Vorgelegezahnräder gleicher Zähnezahl, eingerückt sind und bei der andern Regelstellung mit Gleichgang des Hilfsgetriebes beide Vorgelegewellen das Drehzahlverhältnis i = 1/x aufweisen und auf ihnen zwei benachbarte Getriebegänge eingerückt sind, das heisst Getriebegänge, deren Übersetzungen das Verhältnis x bilden bzw. (gleichbedeutend!) um eine Potenz von x verschieden sind.
Die bei den Gleichgangdrehzahlen möglichen Doppelverbindungen zwischen Wandlereingangswelle und Wandlerausgangswelle sind die Voraussetzung des Gangwechsels ohne Unterbrechung der Leistungs übertragung, indem durch sie der vor dem Gang wechsel wirksame Gang so lange eingerückt bleiben kann, bis der neue Gang eingerückt ist.
Auf Grund der eben erläuterten, vorteilhaften Konstruktion des neuen Wandlers wird bei ihr bei spielsweise eine Erhöhung der Wandlerausgangs- drehzahl (aufwärts schalten) dadurch erzielt, dass eine der Vorgelegewellen in ihrer Drehzahl auf die untere Gleichgangdrehzahl gesenkt (durch das Hilfsgetriebe),
durch Einrücken ihres dem nächsthöheren Wandler- gang entsprechenden Vorgelegezahnrades die Doppel verbindung hergestellt und nach dem dann erfolgten Ausrücken des bisher wirksamen Ganges der andern Vorgelegewelle das Hilfsgetriebe die Vorgelegewelle mit dem neuen Gang einschliesslich der momentan nur mit ihr allein verbundenen Wandlerausgangswelle bis zur obern Gleichgangdrehzahl beschleunigt wird, so dass auch auf der andern Vorgelegewelle der nächste Gang eingerückt und damit wieder die Dop pelverbindung hergestellt werden kann.
Je nach dem noch näher zu beschreibenden Schaltsystem kann dann im weiteren Betrieb, das heisst, solange kein Gangwechsel erfolgt, die Doppel verbindung bestehen bleiben oder aber eine der Vor gelegewellen wieder aus der Leistungsübertragung durch Ausrücken ihres Zahnradpaares herausgenom men werden.
Bei einer gewünschten Senkung der Wandler ausgangsdrehzahl wird die Drehzahl einer nicht am Leistungsfluss beteiligten Vorgelegewelle auf die obere Gleichgangsdrehzahl erhöht, dann das durch eines ihrer Vorgelegeräder mit dem zugeordneten Haupt zahnrad der Wandlerausgangswelle gebildete und im Zustand des Gleichganges sich befindende Zahnrad paar eingerückt und somit die Doppelverbindung her gestellt.
Nach dem Ausrücken des bisher wirksamen Zahnradpaares der andern Vorgelegewelle kann die Drehzahl der jetzt allein die Leistungsübertragung zur Wandlerausgangswelle besorgenden Vorgelegewelle durch das Hilfsgetriebe gleichzeitig mit der Wandler ausgangsdrehzahl so weit gesenkt werden, bis auf der andern Vorgelegewelle ein niedrigerer Gang als der ursprünglich wirksame in den Zustand des Gleich ganges kommt und eingerückt werden kann.
Der Funktionsablauf beim Gangwechsel kann sowohl beim Aufwärtsschalten (zunehmende Wandleraus- gangsdrehzahl) als auch beim Abwärtsschalten (ab nehmende Wandlerausgangsdrehzahl) beliebig oft wiederholt werden und ist von der Gangzahl völlig unabhängig. Dadurch kann die Gangzahl des Wand lers beliebig hoch gewählt und damit der Stufensprung zwischen den einzelnen Gängen entsprechend klein ausfallen.
Die untere und obere Gleichgangdrehzahl sind keine Konstanten, sondern hängen von der Wandler eingangsdrehzahl und von der zwischen der Wand lereingangswelle und den Vorgelegewellen bestehen den Übersetzung ab. Da eine Änderung der Wandler eingangsdrehzahl sich aber bei allen mit ihr verbun denen Getriebeteilen gleich auswirkt, so kann sie bei der Betrachtung vernachlässigt und, wie bereits er wähnt, den Gleichgangdrehzahlen zwei ganz be stimmte Übersetzungsverhältnisse zwischen Wandler eingangswelle und beiden am Gangwechsel beteilig ten Vorgelegewellen zugeordnet werden.
Durch diesen Umstand könnte das Hilfsgetriebe einfach ein durch Reibungskupplungen zu schalten des Zweiganggetriebe sein. Man könnte damit bereits eine Gangschaltung erreichen, welche die unter B 1, B 2 und B 4 (siehe oben) genannten Mängel vermei det. Es würden aber die unter B 3 und B 5 genann ten Mängel bestehen bleiben. Um auch diese zu be seitigen, wird als Hilfsgetriebe zweckmässig ein hy drostatisch wirkendes hydraulisches Getriebe verwen det, das aus zwei zu einem Ölkreislauf zusammen geschlossenen und mit Verdrängerwirkung als Pumpe bzw.
Motor arbeitenden Einheiten besteht, von denen mindestens eine Einheit in ihrer Fördermenge (cms/ Umdrehung) so regelbar ist, dass die Drehzahl der andern Einheit vom Stillstand aus in beiden Dreh richtungen bis zur vorgesehenen Höchstdrehzahl stu fenlos regelbar ist.
Mit diesem hydrostatisch wirkenden hydrauli schen Getriebe kann bei mindestens einer der Vor gelegewellen deren Antriebsverbindung mit der Wandlereingangswelle so beeinflusst werden, dass sie stillsteht oder ihre Drehzahl zwecks Anfahrens samt der in diesem Fall mit ihr durch einen eingerückten Getriebegang verbundenen Wandlerausgangswelle vom Stillstand aus im echten Wandlerbetrieb in jeder gewünschten Drehrichtung bis zu einer bestimmten Höchstdrehzahl beschleunigt und ebensogut auch von jeder Drehzahl aus wieder bis zum Stillstand ver- zögert werden kann.
Dabei steht auch im Stillstand der Wandlerausgangswelle letztere in starrer Verbin dung zwischen der Wandlereingangswelle, allerdings mit dem Übersetzungsverhältnis 1 : co, wobei sich die Wandlereingangswelle frei drehen lässt und die Wandlerausgangswelle sich im Zustand eines Zwangs stillstandes befindet, das heisst blockiert ist.
Durch diese Eigenschaft des Wandlers kann z. B. ein damit ausgerüstetes Fahrzeug beliebig langsam vor- und rückwärts fahren und ohne Gefahr und ohne Benutzung der Bremsen jederzeit geschaltet und bei jedem Gelände (Steigung, Gefälle usw.) manö vriert werden. Ausserdem besteht keine Gefahr des unbeabsichtigten Wegrollens vom Stand aus.
Durch die stufenlose Regelbarkeit der Vorgelege- wellendrehzahl durch das hydrostatisch wirkende hydraulische Hilfsgetriebe ist auch der unter B 3 ge nannte Mangel des normalen Zahnrad-Wechselgetrie- bes beseitigt. Denn mit ihm kann die Drehzahl der Vorgelegewellen auch beim Übergang von der obern zur untern Gleichlaufdrehzahl und umgekehrt und damit bei jedem Übersetzungsübergang (Gangwech sel) im echten Wandlerbetriebe und stufenlos voll zogen werden.
Gute hydrostatisch wirkende hydraulische Ge triebe bestehen aus Einheiten, welche als Raumver- drängungsmittel eine Mehrzahl von Kolben und Zylinder aufweisen, wobei die Zylinder jeder Ein heit zu einem Block in Trommel- oder Sternform zusammengefasst sind und deren Kolben von einer in ihrer Neigung verstellbaren oder auch nichtver stellbaren Schiefscheibe oder von einem Ring mit fester oder verstellbarer Exzentrizität gesteuert wer den. Die Verstellbarkeit ermöglicht jeweils eine Rege lung der Fördermenge und Förderrichtung, während beides bei nichtverstellbarem Triebwerk konstant bleibt bzw. nur von der Drehrichtung abhängt.
Die Abdichtung der Kolben in den Zylindern und an andern Dichtflächen dieser hydrostatisch wirken den hydraulischen Getriebe kann so gut sein, dass deren spezifische Fördermenge sich auch bei hohen Druckschwankungen der Arbeitsflüssigkeit (Öl) nur wenig ändert und immer sehr gut der jeweiligen Regelstellung entspricht.
Diese Eigenschaft kommt der vorteilhaften Ver wendung dieser Getriebeart als Hilfsgetriebe sehr entgegen, denn dadurch entspricht die bei jedem Gangwechsel im stets gleichbleibenden Verhältnis .x notwendige Änderung der Vorgelegewellendrehzahl ein ebenso gleichbleibender bestimmter Verstellweg der Regelorgane des hydrostatischen Getriebes bzw. eine Verstellung der Regelorgane zwischen zwei genau festliegenden Punkten, ein Umstand, der eine ver hältnismässig einfache bauliche Gestaltung der zur selbsttätigen Durchführung der beim Gangwechsel notwendigen Schaltvorgänge vorzusehenden zentra len Steuerungsorgane des Wandlers zulässt.
Ein klei ner, den Gleichgang störender Übersetzungsfehler des hydraulischen Hilfsgetriebes wirkt sich bei allem Gän gen gleich aus und lässt sich durch eine kleine Kor- rektur an den Stellorganen seiner Regeleinrichtung leicht und bei allen Gängen wirkend berichtigen.
Der am Anfang und Ende jedes Gangwechsels durch die übereinstimmende Konstante x sowohl der Getriebeübersetzungsabstufungen als auch der durch das Hilfsgetriebe bewirkten periodischen Schwankun gen der Vorgelegedrehzahl bewirkte Gleichgang der zu schaltenden Räderpaare lässt jede besondere Syn chronisierung erübrigen und durch deren Wegfall beim Zahnradwechselgetriebe einen erheblichen Teil der sonst üblichen Herstellungskosten einsparen.
Mit Vorteil wird das Zahnradwechselgetriebe als Schub radwechselgetriebe ausgebildet, bei dem die Vor- geIegewellen ein achsparallel oder schraubenförmig gewundenes Keilwellenprofil besitzen, die darauf drehfest, aber axial verschiebbar gelagerten Vor- gelegezahnräder paarweise verbunden sowie mit einer Gerad- bzw. Schrägverzahnung versehen und durch axiale Verschiebung mit den zugehörenden Haupt zahnrädern in und ausser Eingriff zu bringen sind.
Diese Art von Zahnradwechselgetrieben ist sehr einfach und billig in der Herstellung und senkt ent weder die Herstellungskosten des Zahnradgetriebes oder lässt zum selben Herstellungspreis das Getriebe mit -einer verhältnismässig grossen Gangzahl ausrüsten.
Das erläuterte, stufenlos regelbare Hilfsgetriebe ge stattet wohl eine sich vom Stillstand der Wandler ausgangswelle bis zu deren höchster Drehzahl er streckende stufenlose übersetzungsänderung des Wandlers, wobei die starren reinen Zahnradgänge (Gänge, bei denen das Hilfsgetriebe nicht oder kaum an der Leistungsübertragung des Wandlers beteiligt ist) kaum zur Wirkung kommen;
es ist jedoch im Interesse der Verbesserung des durchschnittlichen Wirkungsgrades erwünscht, dass die zentralen Steue rungsorgane des Wandlers die Gangwechsel so bewir ken, dass ausser der Zeit des Gangwechsels der Wand- ler nur mit den starren Zahnradgängen und dem dabei möglichen hohen Wirkungsgrad arbeitet. Diese Betriebsweise lässt aber die Anordnung einer verhält nismässig hohen Gangzahl als günstig erscheinen, und das ist bei der vorgeschlagenen Gestaltung des mehr gängigen Zahnradgetriebes als Schubradgetriebe ohne allzu hohe Kosten möglich.
Der im Laufe der Zeit an den Dichtflächen des hydrostatischen Getriebes zu erwartende Verschleiss kann das Ergebnis haben, dass die vom hydraulischen Hilfsgetriebe eingeregelte Gleichgangsdrehzahl leich ten, vom Drehmoment abhängigen Schwankungen unterworfen ist, was die genaue Synchronisierung der jeweils in formschlüssigen Eingriff zu bringenden Getriebeteile stören würde. Auch ist es zur leichten Schaltbarkeit des jeweils die Doppelverbindung her stellenden oder beendenden Zahnradpaares vorteil haft, dieses Zahnradpaar während des Schaltvorgan ges von jeder Drehmomentbelastung zu befreien.
Das kann ohne allzu grosse Schwierigkeiten dadurch geschehen, dass die Regeleinrichtung des hydrosta tischen Getriebes ausser von den die Gangschaltung bewirkenden Steuerorganen des Wandlers durch zu- sätzliche bauliche Mittel auch vom Öldruck in den beiden die Einheiten des hydrostatischen Getriebes verbindenden Ölkanälen schon von der am form schlüssigen Schaltglied auftretenden Betätigungskraft bzw. von beiden abhängig gemacht wird.
In beson deren Fällen kann es auch erwünscht sein, dass die Abhängigkeit zwischen Regelstellung und überset- zungsverhältnis beim Hilfsgetriebe weniger starr sein soll, um auch dieser Bedingung weniger genügende, in ihrer Übersetzung regelbare Getriebebauarten als Hilfsgetriebe verwenden zu können.
Dem steht nichts im Wege, wenn ihr Regelorgan ähnlichen zusätzlichen Kontrolleinflüssen unterworfen wird, wie eben an gedeutet, oder überhaupt eine Einrichtung besitzen, welche die effektiv bestehende L7bersetzung des Hilfs getriebes dauernd überwacht und durch ihren Ein fluss die zur Herstellung des Gleichgangzustandes notwendige genaue Übersetzung einregelt.
Aus den bisherigen Darlegungen ist zu entneh men, dass im allgemeinen zu jedem Gangwechsel des Getriebes eine Doppelschwankung der Hilfsgetriebe übersetzung gehört. Wie nachstehend erläutert, kön nen aber auch besondere Kombinationsformen des Hilfsgetriebes mit dem mehrgängigen Zahnrad getriebe vorgesehen sein, bei denen zu jedem Gang wechsel bzw. Schaltvorgang nur eine einfache Schwankung der Hilfsgetriebeübersetzung notwendig ist, so dass also das Regelorgan desselben erst nach jeder zweiten Schaltung wieder die gleiche Stellung einnimmt. Es sei zuvor aber folgende Feststellung getroffen: Jede beim Gangwechsel notwendige Schwankung sei als Takt bezeichnet.
Damit kann man also gemäss obenstehendem die beim neuen Wandler möglichen Schaltarten als Eintakt- oder Zweitaktschaltung be zeichnen. Des weiteren ähnelt der ganze Gangwech sel in seinen einzelnen Phasen sehr der Raupen bewegung, indem bei ihr gewisse Stillstände (dem Wirken der starren Zahnradübersetzung vergleich bar) und gewisse Bewegungsperioden feststellbar sind (mit den Schaltphasen des Wandlers zu vergleichen, wo die vom Hilfsgetriebe bewirkte tlbersetzungs- und damit Drehzahländerung der Wandlerausgangswelle vor sich geht). Man kann damit die Schaltung des neuen Wandlers überhaupt und zur näheren Unter scheidung als Ein- bzw. Zweitaktraupenschaltung bezeichnen.
Die beim Gangwechsel notwendige Änderung des Drehzahlverhältnisses zweier Vorgelegewellen kann dadurch erfolgen, dass die eine Vorgelegewelle durch eine starre Antriebsverbindung mit der Wandlerein- gangswelle dauernd auf einer im Verhältnis zur Wandlereingangswelle gleichbleibenden Drehzahl ge halten und nur die Drehzahl der andern Vorgelege- welle vom Hilfsgetriebe verändert wird. Diese Aus bildung der Schaltung ergibt einen Wandler mit Zweitaktraupenschaltung.
Die beim Gangwechsel notwendige Änderung des Drehzahlverhältnisses zweier Vorgelegewellen kann aber auch dadurch erreicht werden, dass das Hilfs- Betriebe beide so beeinflusst, dass gleichzeitig und in demselben Masse wie die Drehzahl der einen steigt, die Drehzahl der andern Vorgelegewelle sinkt und umgekehrt. Diese Ausbildung der Schaltung ergibt einen Wandler mit Eintaktraupenschaltung.
Die Eintaktraupenschaltung hat gegenüber der Zweitaktraupenschaltung den Vorteil einer bei glei cher Gangzahl nur halb so grossen Zahl an benötig ten Vorgelege- und Hauptzahnrädern im mehrgängi gen Zahnradwechselgetriebe und ist bei Wandlern mit grosser Gangzahl vorteilhafter.
_ Als Grundbauart für den neuen Wandler kann eine Anordnung vorgesehen sein, bei der das Zahn radgetriebe aus einer durch die Wandlerausgangs- welle gebildeten Hauptwelle, zwei parallel dazu an geordneten Vorgelegewellen mit Zahnrädern und auf der Hauptwelle befestigten Hauptzahnrädern mit un terschiedlicher Zähnezahl besteht, deren jedes mit je einem Vorgelegezabnrad von jeder Vorgelegewelle im Eingriff steht oder in Eingriff zu bringen ist.
Hierbei können die Vorgelegezahnräder beider Vorgelege- wellen austauschbar gleich sein. Dieser Umstand wirkt sich auch bezüglich Herstellungspreis des Ge triebes günstig aus.
Eine weitere Einzelheit der erwähnten, für den neuen Wandler mit Vorteil vorgeschlagenen Grund bauart ist, dass die Wandlereingangswelle in Flucht mit der Getriebehauptwelle = Wandlerausgangswelle liegt und mit ihr mittels formschlüssiger Schaltmuffe direkt gekuppelt werden kann. Diese vorgesehene Verbindung spielt die Rolle eines Getriebeganges, nämlich des sog. direkten Ganges.
Dieser ist im a11- gemeinen der höchste Getriebegang (höchste Wand lerausgangsdrehzahl) und beim Betrieb, beispielsweise des Kraftfahrzeuges, der meist gefahrene Gang, weil bei ihm keinerlei Zahnräder oder andere verlust bringende Betriebliche Verbindungsmittel in den Lei- stungsfluss geschaltet sind. Es können aber, wie das im Fahrzeuggetriebebau oft gemacht wird, sehr wohl im Zahnradwechselgetriebe noch höhere und über die Vorgelegewellen bzw. deren Zahnradpaare gebildete Gänge vorgesehen sein.
Weitere, mit Vorteil angewandte Einzelheiten bezwecken eine möglichst einfache, raumsparende bauliche Gestaltung des Wandlers in Form einer sehr günstigen Zusammenfassung des mehrstufigen Zahnradgetriebes und des Hilfsgetriebes, ferner eine möglichst weitgehende Verminderung des vom Hilfs- getriebe zu bewältigenden Anteils an der gesamten Leistungsübertragung des Wandlers und damit seine verschleissmindernde Schonung, seine bauliche Ver kleinerung und einen geringen Einfluss seines Wir kungsgrades auf den Gesamtwirkungsgrad des Wand- lers.
Bei Verwendung des vorgeschlagenen hydrosta tischen Hilfsgetriebes mit seinen vielseitigen Regel eigenschaften kann im allgemeinen der neue Wand- ler stets so ausgelegt werden, dass durch entspre chende Regelung des hydrostatischen Getriebes und bei eingeschaltetem ersten Vorwärtsgang eine gewisse Rücklaufdrehzahl der Wandlerausgangswelle erreicht wird. Das ist besonders bei allen Ausführungen mit Zweitaktraupenschaltung leicht möglich.
Bei den Eintaktschaltungen dagegen lässt sich, wenn der zur Fahrt in der normalen Abtriebsdrehrichtung zur Ver fügung stehende Regelbereich des hydrostatischen Getriebes nicht unvorteilhaft verkleinert werden soll (hat eine bauliche Vergrösserung des Hilfsgetriebes zur Folge), durch die blosse Umsteuerung des Hilfs- getriebes nur eine in den meisten Fällen ungenü gende Rücklaufdrehzahl der Wandlerausgangswelle erreichen.
Es wird daher vorgeschlagen, in solchen Fällen in das Zahnradwechselgetriebe selbst einen zusätzlichen Rückwärtsgang einzubauen, der gemein sam mit dem ersten Vorwärtsgang oder allein ein geschaltet werden kann. Die gleichzeitige Einschal tung des ersten Vorwärtsganges und des Rückwärts ganges kommt. nur im Moment der beim Gangwech sel vom ersten Vorwärtsgang zum Rückwärtsgang bzw. umgekehrt zur Aufrechterhaltung der starren formschlüssigen Verbindung zwischen der Wandler eingangs- und der Wandlerausgangswelle in Frage.
In manchen Fahrzuständen ist es erwünscht, die Wandlerausgangswelle in einen Zustand des totalen Freilaufes versetzen zu können. Es ist daher beim erläuterten neuen Wandler ausser dem, einen Zwangs stillstand- der Wandlerausgangswelle ergebenden Ge triebegang mit. Vorteil auch noch ein weiterer Gang vorgesehen, bei dem alle Vorgelegewellen ausser Ein griff mit der Wandlerausgangswelle stehen.
Als weitere grundsätzliche Anordnung wird vor geschlagen, jede Einheit des hydrostatischen Getrie bes in Achsflucht und auf der Stirnseite von einer der beiden Vorgelegewellen des Zahnradgetriebes anzuordnen und im geeigneten Falle sogar wesent liche Einzelteile von ihr, wie z. B. die Zylindertrom mel oder die zur Steuerung der Kolben dienende Schiefscheibe bei Schiefscheibeneinheiten oder der Zylinderstern bzw. die exzentrische Führungsbahn bei Einheiten in Sternbauart, unmittelbar mit dem zu geordneten Vorgelegewellenende starr oder zumin dest drehfest zu verbinden.
Die starre Verbindung hat den Vorteil, dass dann die Vorgelegewelle gleich zeitig die Welle der Einheit bildet und dadurch Wel len und Lager. gespart werden.
Für die innern Betrieblichen Verbindungen des Wandlers bestehen viele Ausführungsmöglichkeiten, die einerseits die Schaltungsart (Eintakt- oder Zwei taktraupenschaltung), anderseits die Höhe des Lei stungsanteils des Hilfsgetriebes an der vom Wandler zu übertragenden Gesamtleistung bestimmen. Ein er ster Vorschlag ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereingangswelle eine der beiden Vorgelegewel- len in fester Dauerverbindung und die andere Vor gelegewelle über das Hilfsgetriebe antreibt,
wobei im Falle der Verwendung eines hydrostatisch wirkenden hydraulischen Getriebes mindestens die dabei von der Wandlereingangswelle angetriebene Einheit des selben in ihrer Fördermenge und gegebenenfalls auch Förderrichtung stufenlos regelbar ist. Diese Ausfüh- rang ist sehr einfach, es können die Einheiten des hydrostatischen Getriebes unmittelbar und starr mit den Vorgelegewellen gekuppelt werden. Mit dem Wandler ist ein sehr leichtes, rein hydraulisches Manövrieren über den von der höchsten Rücklauf über den Zwangsstillstand bis zur höchsten Vorwärts drehzahl im ersten Gang sich erstreckenden Regel bereich möglich.
Auch die weiteren Gänge werden stufenlos im echten Wandlerbetrieb durchgeschaltet, während im Normalbetrieb, das heisst beim Betrieb ohne übersetzungsänderung, nur in den reinen Zahn radgängen mit den dort festgelegten übersetzungen gefahren wird. Der Wandler in dieser Gestaltung arbeitet mit Zweitaktschaltung.
Ein weiterer Vorschlag ist dadurch gekennzeich net, dass die eine Vorgelegewelle mit dem Steg eines gleichachsig zu ihr angeordneten Verteiler getriebes fest verbunden ist, während die Wandler eingangswelle in Betrieblicher Dauerverbindung mit der andern Vorgelegewelle und einem der noch freien Glieder des Verteilergetriebes steht und ausserdem das dritte freie Glied des Verteilergetriebes über das Hilfsgetriebe ebenfalls mit der Wandlereingangswelle in Betrieblicher Verbindung steht,
wobei im Falle der Verwendung eines hydrostatisch wirkenden hy draulischen Getriebes mindestens die von der Wand lereingangswelle angetriebene Einheit sowohl in ihrer Fördermenge als auch Förderrichtung regelbar ist. Auch dieser Wandler arbeitet mit Zweitaktschaltung.
Unter Verteilergetriebe ist eine Räderkombina tion zu verstehen, die gelegentlich auch als Ausgleichs getriebe oder Differentialgetriebe bezeichnet wird bzw. bekannt ist. Es besteht stets aus zwei ortsfest und gleichachsig gelagerten Zahnrädern und minde stens einem mit beiden Zahnrädern gleichzeitig im Dauereingriff stehenden weiteren Zahnrad, das eine translatorische Bewegung ausführt, indem es sich um einen Lagerbolzen drehen kann, der seinerseits wie der mit einem gleichachsig zu den beiden erstgenann ten Zahnrädern gelagerten Getriebeteil fest verbun den ist. Letzteren Getriebeteil nennt man den Steg des Verteilergetriebes.
Der Steg und die erstgenann ten beiden Zahnräder nennt man die freien Glie der eines Verteilergetriebes.
Für sich betrachtet stellt die hier vorgeschlagene Antriebsweise der einen Vorgelegewelle unter Hinzu ziehung eines Verteilergetriebes einen Antrieb mit Leistungsteilung dar. Bei ihm wird ein an Hand der Zähnezahlen bzw. übersetzungen genau festzulegen der Teil des von der Wandlereingangswelle auf die Vorgelegewelle zu übertragenden Drehmomentes in starrer übersetzung und nur der restliche Teil über das übersetzungsveränderliche Hilfsgetriebe übertra gen.
Wenn das Hilfsgetriebe ein hydrostatisch wir kendes hydraulisches Getriebe ist, so kann dessen ganzer positiver und negativer Regelbereich aus genützt werden, wobei unter positivem bzw. nega tivem Regelbereich der Bereich mit rechtsdrehender bzw. mit linksdrehender Antriebswelle des Hilfs getriebes zu verstehen ist. Im positiven Regelbereich arbeiten alle Verteilergetriebeantriebsglieder mit sog. Wirkleistung , während im negativen Regelbereich ein Teil der dem einen Verteilergetriebeglied zuge führten Antriebsleistung (z. B. durch die starre über setzung) als sog.
Blindleistung über das Hilfs getriebe wieder zur Antriebsquelle (im vorliegenden Falle zur Wandlereingangswelle) zurückgeführt wird. Der grosse, aus dem negativen und dem positiven Regelbereich für das hydrostatische Getriebe sich ergebende Gesamtübersetzungsbereich übertrifft den zur Schaltung bzw.
zum Anfahren aus dem Stillstand beim Hilfsgetriebe notwendigen Übersetzungsbereich um ein Mehrfaches, so dass es möglich ist, durch entsprechende Übersetzungsverhältnisse im Verteiler getriebe und der Anschlussübersetzungen seiner an getriebenen freien Glieder (zum Hilfsgetriebe und zur Wandlereingangswelle) das Hilfsgetriebe nur mit kleinem Drehmoment zu belasten und dadurch in kleinen Abmessungen auszuführen.
Ein weiterer Vorschlag ist dadurch gekennzeich net, dass die Wandlereingangswelle mit dem Steg eines gleichachsig angeordneten Verteilergetriebes, die beiden noch freien Glieder des Verteilergetriebes mit je einer der beiden Vorgelegewellen und die eine Vorgelegewelle zusätzlich noch über das Hilfsgetriebe mit der Wandlereingangswelle verbunden ist, wobei bei Verwendung eines hydrostatisch wirkenden hydrau lischen Getriebes mindestens die von der Wandler eingangswelle angetriebene Einheit in ihrer Förder menge und Förderrichtung verstellbar ist.
Diese Anordnung ergibt bei beiden Vorgelegewel- len während des Gangwechsels eine gleichzeitige und entgegengesetzte Drehzahländerung und damit eine Eintaktraupenschaltung. Ausserdem sind im Normal betrieb, das heisst solange keine übersetzungsände- rung stattfindet, stets beide Vorgelegewellen an der Leistungsübertragung beteiligt. Beim Anfahren der einen Vorgelegewelle aus dem Stillstand und wäh rend des Stillstandes muss sich aber die eine Vor gelegewelle mit der doppelten Wandlereingangsdreh- zahl drehen.
Diese Schaltung hat den grossen Vorteil gegenüber den bisher gemachten Vorschlägen, dass der Wandler mit der gleichen Räderzahl im Zahnrad wechselgetriebe mit Eintaktraupenschaltung die dop pelte Gangzahl erreicht. Nachteilig ist, dass das Ge triebe vorübergehend (beim Gangwechsel) die volle Wandlerleistung übertragen muss.
Ein weiterer Vorschlag ist dem eben gemachten sehr ähnlich und stellt ihm gegenüber eine Verbes serung dar. Er ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereingangswelle mit einem gleichachsig zu ihr angeordneten Verteilergetriebe, die beiden noch freien Glieder des Verteilergetriebes mit je einer der Vorgelegewellen und diese beiden Vorgelegewellen unter sich zudem noch über das Hilfsgetriebe ver bunden sind, wobei im Falle der Verwendung eines hydrostatisch wirkenden Hilfsgetriebes mindestens eine der Einheiten regelbar ist.
Bei dem Wandler gemäss diesem Vorschlag fällt der besondere Antrieb des Hilfsgetriebes von der Wandlereingangswelle aus weg, und das Hilfsgetriebe muss beim Gangwechsel nur die halbe Wandlerlei- stung übertragen, da hier das die Wandlerleistung auf die beiden Vorgelegewellen verteilende Verteiler getriebe auch während der Schaltperiode, wo nur eine Vorgelegewelle die ganze Leistung übertragen muss, einen Antrieb dieser einen Vorgelegewelle nach dem Prinzip der Leistungsteilung erfolgt,
indem ein fach die vom Verteilergetriebe an die nicht an der Leistungsübertragung beteiligten Vorgelegewelle über tragene Leistung über das Hilfsgetriebe der andern Vorgelegewellen zugeführt wird. Auch dieser Wand- ler arbeitet mit Eintaktraupenschaltung. Es ist bei den beiden letztgenannten Vorschlägen festzustellen, dass das Hilfsgetriebe während des Gangwechsels sehr stark an der Leistungsübertragung beteiligt ist und entsprechend stark bemessen werden muss.
Auch muss das hydrostatisch wirkende Hilfsgetriebe im Gegensatz zum mit Zweitaktraupenschaltung arbei tenden Wandler hier auch ausserhalb des Gangwech sels, also im Normalbetrieb, mit erheblicher Förder menge und damit entsprechender Kolbenbewegung in deren Zylinder mitlaufen. Letzterem kann aller dings dadurch abgeholfen werden, dass beide Ein heiten im Normalbetrieb auf Nullförderung geregelt werden.
Es kann nun aber auch noch eine Wandler ausbildungsform vorgesehen sein, bei der die Schal tung der angestrebten Eintaktschaltung entspricht und dabei das Hilfsgetriebe im Normalbetrieb ganz oder beinahe stillstehen kann, nur einen ganz kleinen Teil der Wandlerleistung übernehmen mass und da durch entsprechend geschont und mit verhältnismässig kleinen Abmessungen ausführbar ist.
Diese Wandlerausführungsform ist dadurch ge kennzeichnet, dass jede der beiden Vorgelegewellen mit dem Steg eines gleichachsig zu ihr angeordneten Verteilergetriebes, die Wandlereingangswelle mit je einem weiteren noch freien Glied der beiden Ver teilergetriebe und die dritten noch freien Glieder der beiden Verteilergetriebe unter sich und ausserdem über das Hilfsgetriebe mit der Wandlereingangswelle in getrieblicher Verbindung stehen, wobei die gegen seitige getriebliche Verbindung der dritten freien Glieder so beschaffen ist, dass diese nur eine gegen läufige und vom Hilfsgetriebe bestimmte Drehung ausführen können,
wozu bei Verwendung eines hydrostatisch wirkenden Hilfsgetriebes mindestens die von der Wandlereingangswelle angetriebene Ein heit in ihrer Fördermenge und Förderrichtung regel bar ist.
Um das Getriebe vor einer Überlastung, z. B. durch eine allzu schnelle Übersetzungsänderung, zu schützen, wird vorgeschlagen, in den Ölkreislauf des hydrostatischen Getriebes zwei Überdruckventile ein zubauen, die bei Überdruck in einer der beiden Ver bindungsleitungen deren Öl jeweils in die andere Ver bindungsleitung entweichen lassen. Wie bereits wei ter oben erwähnt, ist es zur Erzielung einer kleinen Baugrösse des Hilfsgetriebes günstig, wenn dasselbe über einen möglichst grossen Verstellbereich verfügt. Um das zu erreichen, können bei hydrostatisch wir kenden Getrieben anstatt nur eine auch beide Ein heiten regelbar ausgebildet sein.
Dabei soll bei einer regelbaren Ausführung beider hydrostatischen Ein heiten des hydrostatischen Hilfsgetriebes die eine Einheit über den ganzen positiven und negativen Förderbereich und die andere durch eine zwangs weise und damit selbsttätig wirkende Verbindung der Verstellorgane beider Einheiten nur in einem an eine Regelstellung grösster Fördermenge angrenzen den Teilbereich und so geregelt werden, dass bei gröss ter Fördermenge der vollregelbaren Einheit, die Ein heit mit Teilregelbereich ihre kleinste Fördermenge aufweist und umgekehrt.
Der entsprechend ausgebildete neue Wandler mit veränderlicher Übersetzung beseitigt alle unter B 1 bis B 5 (siehe oben) genannten Nachteile des Zahn radgetriebes weitgehend, und vom idealen, stufenlos regelbaren Getriebe unterscheidet er sich nur noch durch die im Normalbetrieb immer noch vorhan denen Übersetzungsstufen. Dafür arbeitet er aber besonders im Normalbetriebszustand mit dem guten Wirkungsgrad des Zahnradgetriebes.
Die nur durch den manchmal und dann mit Absicht durch Ein schalten des Totalen Freilaufs unterbrochene dauernde starre Koppelung zwischen der Wandler eingangswelle und der Wandlerausgangswelle ent lastet bei Fahrzeugen die Bremsen, lässt unter den schwierigsten Umständen ein gefahrloses Manövrie ren des Fahrzeuges zu und erfordert dabei beim Fahrer weniger Geschicklichkeit.
In den Fig. 1 bis 8 sind Ausführungsbeispiele und deren Einzelheiten schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Wandler im Längsschnitt, Fig. 2 einen andern Wandler im Längsschnitt, Fig.3 einen Teilquerschnitt des Wandlers nach Fig. 2, Fig. 4 eine Stirnansicht eines Teils dieses Wand- lers, Fig. 5 einen Wandler im Längsschnitt, Fig. 6 einen Wandler im Längsschnitt,
Fig. 7 einen Wandler im Längsschnitt, Fig. 8 einen Querschnitt dieses Wandlers. Wirkungsgleiche Teile tragen in allen Figuren dieselben Bezugszeichen. In allen Figuren wurde von einer Darstellung der Schaltorgane fast ganz Abstand genommen, weil zur Erklärung der Erfindung nicht notwendig, und um eine gute Übersichtlichkeit der Darstellungen zu wahren.
In Fig. 1 sind im Gehäuse 1 die Wandlereingangs- welle 2 (im folgenden nur noch WE-Welle 2 bzw. WE-Welle genannt) und in gleicher Flucht die Wandlerausgangswelle 3 (im folgenden nur noch WA-Welle 3 bzw. WA-Welle genannt), und parallel dazu die beiden Vorgelegewellen <I>4a</I> und<I>4b</I> (im fol genden nur noch die V-Weilen <I>4a, 4b</I> bzw. V-Wellen genannt) drehbar gelagert.
Die WA-Welle 3 ist dabei mit ihrem linken Lagerzapfen in einer entsprechen den Stirnbohrung der WA-Welle 2 drehbar geführt, mit einem Keilprofil 5 versehen und kann mittels den Kupplungsklauen 6 der WA-Welle und der Schaltmuffe 7 bei Bedarf unmittelbar formschlüssig mit der WA-Welle 3 verbunden werden.
Die beiden V-Wellen <I>4a</I> und<I>4b</I> sind mit einem achsparallel oder schraubenförmig verlaufenden Keilwellenprofil 8 aus gerüstet, das zur drehfesten, aber axial beweglichen Verbindung derselben mit den auf ihnen gelagerten gerade- oder schrägverzahnten und zum Teil paar weise zu festen Einheiten verbundenen Vorgelege- zahnrädern (im folgenden nur noch V-Räder ge nannt) 9a-10a, 11a-12a bzw. 9b-10b und 11b dient.
Mit Ausnahme eines zu dem V-Rad 12a feh lenden Gegenrades (12b) auf der Welle 4b sind alle V-Räderpaare mit gleicher Bezugszahl austausch gleich. Alle V-Räder können durch axiale Verschie bung mit einem der zugeordneten gleichnumerierten und auf der WA-Welle 3 befestigten Hauptzahnräder (im folgenden nur noch H-Räder genannt) 9, 10, 11 und 12 in und ausser formschlüssigen Eingriff gebracht werden.
Die Übersetzung der durch die V-Räder und H-Räder zu bildenden Zahnradverbindungen 9a/9, 10a/10, 11a/11 und 12a/12 bilden die einzelnen Gänge des Wandlers und sind so abgestuft, dass sie sich von Gang zu Gang gemäss einer ganzzahligen Potenzreihe einer Konstanten x verlaufen oder, was das gleiche bedeutet, dass die Übersetzungen zweier benachbarter Wandlergänge stets einen konstanten Quotienten x bilden. Dabei liegt die durch die Zahn radverbindung 12a/12 zu bildende Übersetzung so, dass die WE-Welle 2 und die WA-Welle 3 sich mit gleicher Drehzahl drehen und durch die Schalt muffe 7 direkt gekuppelt werden können.
Die durch die V-Räder und H-Räder 9b/9, 10b/10, 11b/11 zu bildenden Zahnradverbindungen stimmen in ihren Übersetzungen mit den entsprechenden Zahnradver bindungen 9a/9, 10a110, 11a/11 vollständig überein, wobei aber das weitere entsprechende Paar 12b/12 durch den mittels der Schaltmuffe 7 formschlüssig zu schaltenden direkten Gang ersetzt wird und daher das Zahnrad 12b als überflüssig weggelassen wurde.
Zur Steuerung der V-Räderpaare besitzt deren jedes eine Ringnute 13, in welche die Schaltgabel der nicht gezeichneten Zentralsteuerung des Wand- lers eingreift. Die WE-Welle 2 steht über die Zahn räder 14 und 15 in dauernder getrieblicher Verbin dung mit der V-Welle 4b. Auf der linken Seite des Wandlers ist das hydrostatisch wirkende und aus zwei Einheiten bestehende Hilfsgetriebe angeordnet. Als Beispiel wurde ein Schiefscheibengetriebe ge wählt.
Dessen Einheiten bestehen im wesentlichen aus den Zylindertrommeln 16a und 16b, die in kreisförmiger Anordnung mehrere Zylinderbohrun gen enthalten, in denen die Kolben 17 öldicht ge führt und über Kolbenstangen mit den zugeordneten Schiefscheiben 18a und 18b gelenkig verbunden sind und von dieser gesteuert werden. Die Zylinder trommeln 16a und 16b drehen sich gleichzeitig mit der zugeordneten Schiefscheibe 18a und 18b.
Die Zylinderbohrungen besitzen an der Stirnseite der Zylindertrommel je eine Steueröffnung 19, die bei der Drehung der Zylindertrommel um ihre Achse in bekannter Weise abwechselnd mit zwei in die an der Zylindertrommel anliegende Gehäusewand oder dergleichen eingearbeiteten Steuerschlitzen 20 zwecks Zu- bzw. Ableitung der Arbeitsflüssigkeit (Öl) ab wechselnd zur Deckung kommen. Der die spezifische Fördermenge der Einheit bestimmende Hub der Kolben hängt von der relativen Schräglage der Schiefscheibe zur Zylindertrommel ab.
Diese Schräg lage ist bei der Zylindertrommel 16a unveränder lich, bei der Zylindertrommel 16b dagegen verän derlich, indem die Steuerschlitze 20 in einen Gleit- schuh 21 eingearbeitet sind, dessen am Gehäuse 1 anliegende Seite zylindrisch-konvex geformt ist und mit genauer Flächenberührung an der entsprechen den zylindrisch-konkav geformten Gehäusewand an liegt. In Fig. 1 steht die Zylindertrommel 16b in der neutralen Mittellage, das heisst deren Neigungswinkel zur Schiefscheibenachse ist gleich Null.
Dank der zylinderförmigen Gehäuseanlage kann sie aber durch nicht dargestellte Versteliorgane von der neutralen Mittellage aus sowohl nach unten als auch nach oben bis zu den durch Pluszeichen bzw. Minuszeichen bezeichneten und durch strichpunktierte Linien an gedeuteten Endstellungen verstellt werden.-Die Grösse der spezifischen Fördermenge (cm-3/Umdrehung) der Einheit hängt von der Grösse des Neigungswinkels, von der Nullage aus gemessen, ab. Die Förderrich- tung aber hängt davon ab, nach welcher Seite die Verschwenkung der Zylindertrommel von der Null- lage aus erfolgt.
Im folgenden sei der Winkel zwi schen der Nullage und der Plusgrenzlinie als posi tiver Verstellbereich und der Winkel zwischen der Nullage und der negativen Grenzlinie als negativer Verstellbereich bezeichnet. Die beiden Einheiten sind durch zwei in Fig. 1 hintereinanderliegende Ölkanäle 22 zu einem Ölkreislauf verbunden. Diese schliessen sich bei der obern Einheit unmittelbar an die Steuer schlitze 20 an und münden unten in die zylindrisch konkave Gehäusefläche.
Der Gleitschuh besitzt zwei in Fig. 1 hintereinanderliegende Mulden 23, die mit je einem der beiden pro Zylinder notwendigen Steuer schlitze 20 verbunden und in zur zylindrischen Füh rungsfläche tangentialer Richtung oder, was das glei che bedeutet, in Verstellrichtung des Gleitschuhes 21 so ausgedehnt sind,
dass die im Horizontalbereich der neutralen Mittelachse mündenden Ölkanäle 22 bei jeder möglichen Schwenklage überdeckt werden und so der Ölkreislauf erhaltenbleibt. Bei Nullage- Mittelstellung der Zylindertrommelachse ist der Kol benhub auch gleich Null. Dabei steht die obere Ein heit unabhängig von der momentanen Drehzahl der un tern Einheit zwangläufig still (Zwangsstillstand).
Mit zunehmender Schwenkung der untern Zylindertrom- melachse der Nullage heraus steigt die Drehzahl der obern Einheit in Abhängigkeit von dem beim jewei ligen Regelzustand bestehenden Verhältnis der spe zifischen Fördermengen der Einheit.
Die Wirkungsweise des Wandlers nach Fig. 1 ist nun folgende: In der gezeichneten Stellung der V-Räder und der Zylindertrommel 16b der untern Einheit befindet sich die obere Einheit und damit auch die V-Welle 4ct im Zustand des Zwangsstillstandes. Die durch einen Motor oder dergleichen angetriebene WE-Welle 2 treibt über das Zahnräderpaar 14/15 die V-Welle 4b und damit auch die Schiefscheibe 18b der untern Einheit dauernd mit gleichbleibender Übersetzung an.
Die Schaltmuffe 7 ist ausgerückt, auch die WA- Welle 3 steht still. Da alle V-Räder ausgerückt sind, befindet sich die WA-Welle im Schaltzustand des totalen Freilaufs , der aber nur dann eingeschaltet wird, wenn z. B. das mit diesem Wandler ausgerü stete Fahrzeug frei beweglich sein soll.
Bei diesem und allen in weiteren Figuren gezeig ten Wandlerbeispielen sei zur Erläuterung angenom men, dass derselbe in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, weil hier alle möglichen Schaltaufgaben vorkommen. <I>1.</I> Schaltaufgabe: Anfahren aus dem Zustand des totalen Freilaufs (siehe oben) und Durchschalten bis zum höchsten = direkten Gang.
Als Erstes wird der Zustand des totalen Freilaufs durch Einrücken des V-Rades 9a in das H-Rad 9 in den Zustand des Zwangsstillstandes der WA-Welle überführt. In diesem Zustand kann sich das Fahrzeug auch bei loser Bremse nicht bewegen, da seine Treib räder durch den Wandler blockiert sind.
Nun wird die untere Einheit (von der WE-Welle angetrieben) von der Nullstellung aus in den positiven Bereich hinein verstellt und damit entsprechend der Verstell geschwindigkeit auch die Drehzahl der nun hydrau lisch angetriebenen obern Einheit, der damit ver bundenen V-Welle 4a und auch der WA-Welle 3 und damit das Fahrzeug zwangläufig und im reinen Wandlerbetrieb (Mdl <I>-</I> n1 <I>=</I> Md2 <I>-</I> n2) so lange be schleunigt, bis die untere Einheit annähernd die mit Plus bezeichnete Endstellung im positiven Ver- stellbereich erreicht hat.
In dieser Regelstellung der untern Einheit hat die V-Welle 4a die gleiche Dreh zahl wie die V-Welle 4b (obere Gleichgang-Drehzahl), und es kann das die gleiche Übersetzung ergebende V-Rad 9b ebenfalls mit dem H-Rad 9 in formschlüs sigen Eingriff gebracht werden. Es besteht jetzt zwi schen der WE-Welle und der WA-Welle eine Dop pelverbindung, bei der beide V-Wellen mit der über- setzung des ersten Wandlerganges an der Leistungs übertragung beteiligt sind.
Es kann daher ohne wei teres die hydraulisch angetriebene V-Welle 4a durch Ausrücken des V-Rades 9a aus der Antriebsverbin dung WE-Welle 2 nach WA-Welle 3 gelöst und die Übertragung der gesamten Wandlerleistung der starr angetriebenen V-Welle 4b allein überlassen werden. Der nun bestehende Schaltzustand ist der normale Fahrzustand des ersten Wandlerganges, bei dem das Hilfsgetriebe vollständig entlastet ist und sogar bei entsprechender Ausbildung der zentralen Steuer organe des Wandlers durch Rückführung der untern Einheit in die Nullstellung das Hilfsgetriebe still gesetzt werden könnte.
Zum Weiterschalten auf den zweiten Gang (einer höheren WA-Wellendrehzahl entsprechend) wird nun die untere Einheit aus ihrer Endstellung um den Winkel a in Richtung Nullstel lung zurückgestellt und dadurch die Drehzahl der obern Einheit und der von ihr angetriebenen V-Welle 4a so weit gesenkt, bis der aus der neuen Drehzahl und der bisherigen obern Gleichgangdrehzahl zu bil dende Quotient der Konstante x entspricht. Diese neue Drehzahl wird im folgenden die untere Gleich gangdrehzahl genannt.
Da die Konstante x der des Übersetzungssprungs zwischen den einzelnen Gängen entspricht, ist es nun ohne weiteres möglich, das V-Rad 1 0ä stossfrei und formschlüssig mit dem H-Rad 10 in Eingriff zu bringen. Nach diesem Schaltvorgang besteht wieder eine Doppelverbindung über beide V-Wellen, so dass ohne Einfluss auf die äussere Wir kung des Wandlers das V-Rad 9b ausgerückt werden kann.
Die nun die Leistungsübertragung allein besor gende V-Welle 4a kann nun samt der von ihr an getriebenen WA-Welle 3 durch Zurückregeln der untern Einheit in die positive Grenzstellung wieder auf die obere Gleichgangdrehzahl beschleunigt wer den.
Da sich hierbei beide V-Wellen gleich schnell drehen, ist es ohne weiteres möglich, anschliessend das V-Rad 10b mit dem H-Rad 10 in Eingriff zu bringen und damit wieder die Doppelverbindung über beide V-Wellen herzustellen, bei der beide V-Wellen mit der Übersetzung des zweiten Wandlerganges an der Leistungsübertragung beteiligt sind.
Es kann daher ohne weiteres wieder die hydraulisch angetrie bene V-Welle 4a durch Ausrücken des V-Rades 10a aus der Antriebsverbindung zwischen WE-Welle 2 und WA-Welle 3 gelöst und die Übertragung der gesamten Wandlerleistung der starr angetriebenen V-Welle 4b allein überlassen werden.
Der nun be stehende Schaltzustand ist der normale Fahrzustand des zweiten Wandlerganges, bei dem das Hilfsgetriebe vollständig entlastet ist und sogar bei entsprechender Ausbildung der zentralen Steuerorgane des Wand- lers durch Rückführung der untern Einheit in die Nullstellung das Hilfsgetriebe stillgesetzt werden könnte.
Zum Weiterschalten auf den dritten Gang wird nun die untere Einheit aus ihrer Endstellung wieder um den Winkel a in Richtung Nullstellung zurück gestellt und dadurch die Drehzahl der obern Einheit und der von ihr angetriebenen V-Welle 4a so weit gesenkt, bis der aus der neuen Drehzahl und der bisherigen obern Gleichgangdrehzahl zu bildende Quotient der Konstante x entspricht. Damit ist wie der die untere Gleichgangdrehzahl erreicht, und es ist aus bereits erklärten Gründen ohne weiteres mög lich, nun das V-Rad 11a stossfrei und formschlüssig mit dem H-Rad 11 in Eingriff zu bringen.
Nach die- sein Schaltvorgang besteht wieder die Doppelverbin dung über beide V-Wellen, so dass ohne Einfluss auf die äussere Wirkung des Wandlers das V-Rad 10b ausgerückt werden kann. Die nun die Leistungsüber tragung allein besorgende V-Welle 4a kann nun samt der von ihr angetriebenen WA-Welle 3 durch Zurück regeln der untern Einheit in die positive Grenzstel- lung wieder auf die obere Gleichgangdrehzahl be schleunigt werden.
Da sich hierbei beide V-Wellen gleich schnell drehen, ist es ohne weiteres möglich, anschliessend das V-Rad 11b mit dem H-Rad 11 in Eingriff zu bringen und damit wieder die Doppel verbindung herzustellen, bei der beide V-Wellen mit der Übersetzung des dritten Wandlerganges an der Leistungsübertragung beteiligt sind.
Es kann daher ohne weiteres wieder die hydraulisch angetriebene V-Welle <I>4a</I> durch Ausrücken des V-Rades 11<I>a</I> aus der Antriebsverbindung zwischen WE-Welle 2 und WA-Welle 3 gelöst und die Übertragung der gesam ten Wandlerleistung der starr angetriebenen V-Welle 4b allein überlassen werden. Der nun bestehende Schaltzustand ist der normale Fahrzustand des dritten Wandlerganges, bei dem .das Hilfsgetriebe vollstän dig entlastet ist und sogar stillgesetzt werden könnte.
Zum Weiterschalten auf den vierten Gang wird nun die untere Einheit wieder aus ihrer Endstellung um den Winkel a in Richtung Nullstellung zurück- gestellt und dadurch die Drehzahl der obern Einheit und der von ihr angetriebenen V-Welle 4a so weit gesenkt, bis der aus der neuen Drehzahl und der bis herigen obern Gleichgang-Drehzahl zu bildende Quo tient der Konstante x entspricht.
Damit ist wieder die untere Gleichgangdrehzahl erreicht, und es ist aus bereits erklärten Gründen ohne weiteres möglich, nun das V-Rad 12a stossfrei und formschlüssig mit dem H-Rad 12 in Eingriff zu bringen. Nach diesem Schaltvorgang besteht wieder die Doppelverbindung über beide V-Wellen, so dass ohne Einfluss auf die äussere Wirkung des Wandlers das V-Rad llb aus gerückt werden kann.
Die nun die Leistungsübertra gung allein besorgende V-Welle 4a kann nun samt der von ihr angetriebenen WA-Welle 3 durch Zurück regeln der untern Einheit in die positive Grenzstel- lung wieder auf die obere Gleichgangdrehzahl be schleunigt werden.
Da sich hierbei beide V-Wellen gleich schnell drehen, ist es ohne weiteres möglich, anschliessend, anstatt mittels eines dem Rad 12a entsprechenden Rades (12b) der Welle 4b, mittels der Schaltmuffe 7 die WE-Welle 2 unmittelbar mit der WA-Welle 3 formschlüssig zu verbinden und damit wieder die Doppelverbindung herzustellen, bei der ohne weiteres wieder die hydraulisch ange triebene V-Welle 4a durch Ausrücken des V-Rades 12a entlastet und die Übertragung der gesamten Wandlerleistung der Schaltmuffe 7 allein überlassen werden.
Der nun bestehende Schaltzustand ist der normale Fahrzustand des vierten bzw. direkten Gan ges, bei dem das Hilfsgetriebe und beide V-Wellen vollständig entlastet und ersteres zu seiner Schonung sogar stillgesetzt werden könnte. <I>2. Schaltaufgabe:</I> Abwärtsschalten vom direkten Gang bis zum Zwangsstillstand.
Da die Schaltvorgänge beim Abwärtsschalten (in Richtung einer abnehmenden WA-Wellendrehzahl) denen beim Aufwärtsschalten ähnlich sind, sind im folgenden die einzelnen Schaltvorgänge nur noch in gekürzter Tabellenform angegeben.
C 1 Hydraulische Regelung der V-Welle 4a auf obere Gleichgangdrehzahl, 2 Herstellung der Doppelverbindung durch Ein rücken des V-Rades 12a, 3 Ausrücken der Schaltmuffe 7, 4 Senkung der Drehzahl der V-Welle 4a hydrau lisch auf die untere Gleichgangdrehzahl, 5 Herstellung der Doppelverbindung durch Ein rücken des V-Rades llb, 6 Ausrücken des V-Rades 12a, dann fährt Wand- ler im dritten Gang,
1 Erhöhung der Drehzahl der V-Welle 4a hydrau lisch auf die obere Gleichgangdrehzahl, 2 Herstellung der Doppelverbindung durch Ein rücken des V-Rades 11a, 3 Ausrücken des V-Rades 11b, 4 Senkung der Drehzahl der V-Welle 4a hydrau lisch auf die untere Gleichgangdrehzahl, 5 Herstellung der Doppelverbindung durch Ein rücken des V-Rades 10b, 6 Ausrücken des V-Rades 11a, dann fährt Wand- ler im zweiten Gang,
1 Erhöhung der Drehzahl der V-Welle 4a hydrau lisch auf die obere Gleichgangdrehzahl, 2 Herstellung der Doppelverbindung durch Ein rücken des V-Rades 10a, 3 Ausrücken des V-Rades 10b, 4 Senkung der Drehzahl der V-Welle 4a hydrau lisch auf die untere Gleichgangdrehzahl, 5 Herstellung der Doppelverbindung durch Ein rücken des V-Rades 9b, 6 Ausrücken des V-Rades 10a, dann fährt Wand- ler im ersten Gang,
1 Erhöhung der Drehzahl der V-Welle 4a hydrau lisch auf die obere Gleichgangdrehzahl, 2 Herstellung der Doppelverbindung durch Ein rücken des V-Rades 9a, 3 Ausrücken des V-Rades 9b, 4 Senkung der Drehzahl der V-Welle 4a hydrau lisch bis zum Zwangsstillstand.
Würde jetzt das V-Rad 9a auch noch ausgerückt werden, so wäre wieder der Zustand des totalen Frei laufs erreicht. Wie schon bemerkt, ist aber der Zu stand des Zwangsstillstandes der Normalzustand. <I>3. Schaltaufgabe:</I> Anfahren aus dem Zustand Zwangsstillstand im Rückwärtsgang, anschliessend wieder Verzögerung bis zum Zwangsstillstand und Anfahrt im ersten Vorwärtsgang.
Zum Anfahren der WA-Welle 3 aus dem Zu stand des Zwangsstillstandes mit rückläufiger Dreh- richtung ist es nur notwendig, die untere (von der WE-Welle angetriebene) Einheit von der Nullstellung aus in den negativen Verstellbereich hineinzuregeln. Dabei wird die obere Einheit hydraulisch in der zur normalen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrich tung beschleunigt. Gleichzeitig wird dabei die mit dieser Einheit verbundene V-Welle 4a und damit auch über das eingerückte V-Rad 9a die WA-Welle 3 in rückläufiger Drehrichtung mit beschleunigt.
Die Rücklaufdrehzahl kann durch Verstellen der untern Einheit bis zur negativen Grenzstellung (durch eine mit Minuszeichen"> versehene strichpunktierte Linie angedeutet) bis zu der im ersten Vorwärtsgang er reichbaren Höhe beschleunigt werden. Zur Vermin derung der Rücklaufdrehzahl bis zum Zwangsstill stand braucht nur die untere Einheit wieder in die Nullstellung zurückgeregelt zu werden. Eine unmit telbar anschliessende weitere Verstellung dieser Ein heit in Richtung des positiven Verstellbereiches er gibt sofort wieder eine entsprechende Beschleuni gung der WA-Welle 3 und damit des Fahrzeuges in der normalen Fahrtrichtung.
Daraus ergibt sich, dass mit dem vorstehend erläuterten Wandler ein äusserst bequemes Manövrie ren des Fahrzeuges möglich ist. Besonders wichtig ist dabei der Umstand, dass die starre Antriebsverbin dung ausser im Zustand des wunschgemäss einzuschal tenden totalen Freilaufs durch die bei jedem Gang wechsel bestehende Doppelverbindung nie unterbro chen wird und daher auch das Manövrieren des Fahr zeuges ebenso wie der Gangwechsel in der Steigung, im Gefälle oder im Gelände von jedermann ohne besondere Geschicklichkeit gefahrlos ausgeführt wer den kann. Die ununterbrochene Antriebsverbindung bei jedem Schaltzustand macht sich aber ganz beson ders günstig bemerkbar bei Fahrzeugen mit grossem Fahrwiderstand (Raupenfahrzeuge) und bei Schlep pern bzw. schweren Lastfahrzeugen.
Nicht zuletzt werden bei einem Fahrzeug mit dem neuen Wandler die Bremsen selten benötigt und geschont.
Bei näherer Betrachtung der einzelnen zu einem Gangwechsel notwendigen Schaltvorgänge fällt auf, dass jeder Gangwechsel in zwei Zustände des Gleich ganges und zwei einander entgegengesetzte Drehzahl- bzw. übersetzungsänderungen durch das Hilfsgetriebe zerfällt. Während des Gleichganges vollzieht sich der eigentliche Gangwechsel, und durch die vorüber gehende Doppelverbindung wird stets die starre form schlüssige Verbindung zwischen der WE-Welle und der WA-Welle aufrechterhalten.
Wenn, wie bereits weiter oben vorgeschlagen, jede L)bersetzungsände- rung des Hilfsgetriebes als Takt bezeichnet wird, so handelt es sich also bei dem oben besprochenen Wandler um eine Zweitaktschaltung, wobei in dem einen Takt beispielsweise die Drehzahl der Hilfs- getriebe-Abtriebswelle und damit die von ihm becin- flusste V-Welle ihre Drehzahl erhöht, während in dem andern Takt die Hilfsgetriebe-Abtriebswelle mit V-Welle ihre Drehzahl wieder auf die Ausgangsdreh zahl vor dem ersten Takt senkt.
Die Schaltvorgänge des Aufwärtsschaltens unterscheiden sich von denen des Abwärtsschaltens nur dadurch, dass im einen Falle die WA-Welle im ersten Takt, im andern Falle im zweiten Takt mit der in ihrer Drehzahl vom Hilfs getriebe beeinflussten V-Welle verbunden ist. Ausser dem ist es eine Eigentümlichkeit der Zweitaktschal- tung, dass eine der V-Wellen von der WE-Welle dauernd mit gleicher übersetzung und nur die andere V-Welle in ihrer Drehzahl vom Hilfsgetriebe beein flusst wird.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wandlers mit veränderlicher übersetzung ge zeigt. Im Gehäuse 1 ist ein Zahnradwechselgetriebe untergebracht, das im wesentlichen genau mit dem von Fig. 1 übereinstimmt und dessen Einzelteile daher auch die gleichen Bezugszeichen tragen. Der Unter schied besteht nur darin, dass dieses Getriebe einen aus Zahnrädern gebildeten Rückwärtsgang besitzt. Dazu ist in dem Gehäuse 1 eine Achse 25 angeord net, auf der die miteinander starr verbundenen Zahn räder 26 und 26' drehbar und axial verschiebbar gelagert sind.
Das V-Rad 9a ist besonders breit aus geführt, so dass sein Zahneingriff mit den Rädern 26, 26' auch dann bestehen bleibt, wenn letztere auf ihrer Achse 25 ganz nach rechts oder das V-Rad 9a aus der gezeichneten Stellung nach rechts und auch, wenn sowohl die Zahnräder 26, 26' als auch das V-Rad 9a nach rechts verschoben werden. Die Lage der Achse 25 im Gehäuse 1 ist so gewählt, dass die Zahnräder 26, 26' gleichzeitig oder einzeln sowohl mit dem V-Rad 9ca als auch mit dem H-Rad 9 in Eingriff gebracht werden können (siehe Fig. 3).
Mit dieser Anordnung sind folgende Schaltungen mög lich: a) V-Rad 9a wird nach rechts verschoben. Das ent spricht der normalen Schaltung zum Anfahren im ersten Gang.
b) Nur die Zahnräder 26 und 26' werden nach rechts verschoben. Dann treibt das V-Rad 9a das Zahn rad 26 und das mit diesem verbundene Zahnrad 26' das H-Rad 9 an. Bei dieser Schaltung wird das H-Rad in entgegengesetzter Drehrichtung, das heisst im Rückwärtsgang, angetrieben.
c) Wenn sowohl das V-Rad 9a als auch die Zahn räder 26 und 26' nach rechts verschoben sind, so besteht die zum Gangwechsel vom ersten Vor wärtsgang zum ersten Rückwärtsgang und umge kehrt notwendige formschlüssige Doppelverbin dung.
Die Zahnräder 26 und 26' können auch zu einem einzigen Zahnrad mit durchgehender, breiter Ver zahnung vereinigt werden. Die Unterteilung in zwei gleiche Zahnräder 26, 26' wurde nur gewählt, um die diese Räder schaltende Schaltgabel in den Spalt zwischen den beiden Rädern eingreifen zu lassen.
Die untere V-Welle 4b wird wie in Fig. 1 über die Zahnräder 14, 15 von der WE-Welle 2 dauernd mit gleichbleibender übersetzung angetrieben und ebenso wie in Fig. 1 ist die Schiefscheibe 18b starr mit der V-Welle 4b verbunden, so dass auch die untere Einheit (ebenfalls der in Fig. 1 entsprechend) dauernd mitläuft.
Die untere Einheit treibt die in Flucht der V-Welle 4a liegende obere Einheit hy draulisch an, und deren Schiefscheibe 18a ist mit dem Sonnenrad 27 eines Verteilergetriebes verbun den, dessen die Planetenräder tragender Steg 28 starr mit der V-Welle 4a und, dessen Aussenrad 29 über das mit ihm verbundene Zahnrad 30 vom Zahn rad 14 der WE-Welle 2 angetrieben wird. Die obere Einheit ist mit der untern Einheit über die Ölkanäle 22 zu einem Kreislauf verbunden und in gleicher Ausführung wie die untere Einheit von Fig. 1 und 2 regelbar.
Die regelbare Ausführung der obern Ein- heite wurde gewählt, um den Regelbereich des Hilfs getriebes zu erweitern. Wenn darauf verzichtet wird, könnte die obere Einheit genau wie in Fig. 1 mit unveränderlichem Neigungswinkel der Zylindertrom mel 16a ausgeführt werden.
In der gezeichneten Stellung der einzelnen Ge triebeteile befindet sich die WA-Welle 3 im Zustand des totalen Freilaufs, die untere Einheit in Stellung Nullförderung, desgleichen die obere Einheit. Die Wirkungsweise der in Fig. 2 getroffenen Anordnung ist dann folgende: Wenn die obere Einheit auf volle Fördermenge im positiven Bereich (Zylindertrommelachse mit der Plusgrenzlinie zusammenfallend) eingestellt wird, so kann mittels der untern Einheit durch Ausnützung des vollen positiven und negativen Verstellbereiches das Sonnenrad 27 vom Stillstand aus in beiden Dreh richtungen bis zur vorgesehenen Höchstdrehzahl be schleunigt werden.
Im Zusammenwirken mit dem von der WE-Welle 2 angetriebenen Aussenrad 29 bewirkt diese in Drehzahl und Drehrichtung verän derliche Drehung des Sonnenrades 27 auch eine veränderliche Drehzahl der V-Welle 4a. Durch eine geeignete Wahl der Antriebsübersetzung der Zahn räder 14/30, des Aussenrades 29 und des Sonnen rades 27 kann sogar erreicht werden,
dass in einem an die negative Grenzstellung angrenzenden Teil bereich des Verstellbereiches der untern Einheit die V-Welle 4a eine rückläufige Drehung ausführt und wie beim Beispiel Fig. 1 bei eingeschaltetem V-Rad 9a eine rein hydraulisch bewirkte rückläufige Dre hung der WA-Welle 3 eintritt. Im vorliegenden Falle wurde aber von dieser Möglichkeit kein Gebrauch gemacht und das Zahnradwechselgetriebe mit einem besonderen Rückwärtsgang ausgerüstet.
Die eben bezeichneten Antriebsübersetzungen sind so gewählt, dass in der Nähe der negativen Grenzstellung bei der untern Einheit die V-Welle 4a stillsteht. Bei ein geschaltetem V-Rad 9a entspricht diese Schaltstellung dem Zwangsstillstand der WA-Welle. Wird der Neigungswinkel der untern Einheit bzw. Zylinder trommel 16b etwa bis zur Nähe der positiven Grenz- stellung verstellt, so beschleunigt sich die Drehzahl der V-Welle 4a vom Stillstand bis zu der von V-Welle 4b, das heisst bis zur obern Gleichgang drehzahl.
Eine Verminderung des Neigungswinkels um den Winkel a (siehe Zeichnung) bedeutet eine Senkung der Drehzahl der V-Welle 4a auf die untere Gleichgangdrehzahl. Die Wirkungsweise des Wand- lers kann anhand der nachstehenden Schaltaufgaben verfolgt werden.
<I>1.</I> Schaltaufgabe: Anfahren aus dem Zwangsstill stand (V-Rad 9a mit H-Rad 9 verbunden, obere Ein heit in positiver Grenzstellung, untere Einheit in negativer Grenzstellung). Aufwärtsschalten bis zum direkten Gang.
Da die eine V-Welle (V-Welle 4b) von der WE-Welle 2 dauernd mit gleichbleibender überset- zung angetrieben wird, arbeitet vorliegender Wand- ler wie der von Fig. 1 mit Zweitaktschaltung. Nach dem bereits bei Fig. 1 Gesagten kann die Beschrei bung der einzelnen Schaltvorgänge jeweils in kür zester Form auf die beiden Takte der einzelnen Gänge beschränkt werden.
<I>1. Takt:</I> Senkung der Drehzahl der V-Welle <I>4a</I> auf die untere Gleichgangdrehzahl, Einrücken des V-Rades 9a, Ausrücken des Zahnrades 26' aus dem H-Rad 9.
(Diese Schaltvorgänge des ersten Taktes sind im Zustand des Zwangsstillstandes bereits vollzogen.) <I>2. Takt:</I> Erhöhung der Drehzahl der V-Welle <I>4a</I> auf die obere Gleiehgangdrehzahl, Einrücken des V-Rades 9b, Ausrücken des V-Rades 9a, dadurch Entlastung der V-Welle 4a. Dann besteht die normale Schaltung des ersten Vorwärtsganges. <I>1. Takt:</I> Senkung der Drehzahl der V-Welle <I>4a</I> auf die untere Gleiehgangdrehzahl, Einrücken des V-Rades 10a, Ausrücken des V-Rades 9b. <I>2.
Takt:</I> Erhöhung der Drehzahl der V-Welle <I>4a</I> auf die obere Gleichgangdrehzahl. Einrücken des V-Rades 10b, Ausrücken des V-Rades 10a, dadurch Entlastung der V-Welle 4a, dann besteht die normale Schaltung des zweiten Vorwärtsganges.
<I>1. Takt:</I> Senkung der Drehzahl der V-Welle 4a auf die untere Gleichgangdrehzahl, Einrücken des V-Rades 11a, Ausrücken des V-Rades 10b.
<I>2. Takt:</I> Erhöhung der Drehzahl der V-Welle <I>4a</I> auf die obere Gleichgangdrehzahl, Einrücken des V-Rades 11b, Ausrücken des V-Rades 11a, dadurch Entlastung der V-Welle 4a, dann besteht die normale Schaltung des dritten Vorwärtsganges. <I>1. Takt:</I> Senkung der Drehzahl der V-Welle 4a auf die untere Gleichgangdrehzahl, Einrücken des V-Rades 12a, Ausrücken des V-Rades 11b.
<I>2. Takt:</I> Erhöhung der Drehzahl der V-Welle <I>4a</I> auf die obere Gleichgangdrehzahl, Einrücken der Schaltmuffe 7, Ausrücken des V-Rades 12a, dadurch Entlastung der V-Welle 4a, dann besteht die nor male Schaltung des direkten Vorwärtsganges.- Zur Schonung des hydraulischen Hilfsgetriebes ist es zweckmässig, die zum Vollzug der einzelnen Schal tungen in Wandler vorzusehende Zentralsteuerung) in Fig. 2 weggelassen) so auszubilden, dass während der Zeit, wo ein starrer Getriebegang bzw. reiner Zahn radgang wirksam ist, die untere (von der WE-Welle angetriebene) Einheit selbsttätig auf Nullförderung geregelt wird.
Im günstigsten Fall kann sogar der den Bereich zwischen der obern und der untern Gleich gangdrehzahl umfassende Regelbereich der untern Einheit, gekennzeichnet durch den Winkel a, mit dem ganzen positiven Verstellbereich der Einheit identisch sein.
<I>2. Schaltaufgabe:</I> Zurückschalten vom direkten Gang bis zum Zwangsstillstand.
Diese Schaltung vollzieht sich genau wie beim Wandler nach Fig. 1 beschrieben und kann dort ent nommen werden. <I>3. Schaltaufgabe:</I> Manövrieren vom ersten Vor wärtsgang über den Zwangsstillstand zum Rück wärtsgang und umgekehrt.
Dabei kommen die bereits unter<I>a), b)</I> und e) (siehe oben) beschriebenen Schaltstellungen vor und verteilen sich wie folgt auf die einzelnen Takte: <I>1. Takt:</I> Erhöhen der Drehzahl der V-Welle <I>4a</I> auf die obere Gleichgangdrehzahl, Einrücken des V-Rades 9a, Ausrücken des V-Rades 9b.
<I>2. Takt:</I> Senkung der Drehzahl der V-Welle 4a einschliesslich der WA-Welle 3 bis zum Stillstand (Regeleinrichtung der untern Einheit in negativer Grenzlage). Dieser Stillstand bildet infolge der hy draulischen Sperrung der V-Welle 4a gleichzeitig den Zwangsstillstand der WA-Welle 3.
<I>1. Takt:</I> Bei vollkommener Durchführung der bei den übrigen Gangwechseln vorkommenden Schalt vorgänge würde der Zwangsstillstand der untern Gleichgangdrehzahl entsprechen, und es müsste systemgemäss am Ende des eben beschriebenen 2. Taktes noch das Zahnrad 26' mit dem H-Rad 9 in Eingriff gebracht und das V-Rad 9a ausgerückt werden. Es besteht dann immer noch ein Zwangs stillstand der WA-Welle 3. Die eben beschriebenen Schaltvorgänge werden nun aber zur Einleitung des Rückwärtsganges am Anfang des vorliegenden Tak tes nachgeholt.
Wenn das geschehen ist, kann durch Ausnützung des ganzen negativen und anschliessend positiven Verstellbereiches der untern Einheit die WA-Welle 3 vom Zwangsstillstand bis zu einer dem ersten Vorwärtsgang entsprechenden Maximaldreh zahl rein hydraulisch und im echten Wandlerbetrieb im Rückwärtsgang beschleunigt und auch wieder bis zum Stillstand verzögert werden.
<I>2. Takt:</I> Fällt aus, da auf der V-Welle <I>4b</I> der zur Doppelverbindung notwendige Rückwärtsgang fehlt. Der Rückwärtsgang kann nicht ohne Einwir kung des Hilfsgetriebes gefahren werden. <I>1. Takt:</I> Die Senkung der Drehzahl mit nachfol gendem Stillstand zur Beendigung der Rückwärts fahrt mit nachfolgendem Einrücken des V-Rades 9a und Ausrücken des Zahnrades 26' entspricht bereits dem zum Einschalten des ersten Vorwärtsganges not wendigen 1. Takt (vgl. oben).
<I>2. Takt:</I> Erhöhung der Drehzahl der V-Welle <I>4a</I> auf die obere Gleichgangdrehzahl, Einrücken des V-Rades 9b, Ausrücken des V-Rades 9a. Damit ist wieder der normale erste Vorwärtsgang eingeschaltet. Bezüglich der mit dem beschriebenen Wandler erzielbaren Fahreigenschaften gilt das gleiche, was beim Wandler nach Fig. 1 bereits gesagt wurde.
In Fig. 2 ist noch eine Möglichkeit gezeigt, das hydraulische Hilfsgetriebe vor Überlastung zu schüt zen, die an sich bei allen Wandlerausführungen be steht. Es sind (siehe auch Fig. 4) die beiden Ölkanäle 22 durch zwei entgegengesetzt wirkende Überdruck ventile 31 so verbunden, dass jeweils das Öl aus der Leitung mit Überdruck in die andere Leitung über strömen kann.
Die Regelfähigkeit der obern Einheit kann ge gebenenfalls in der Weise ausgenützt werden, dass sie zur Herstellung des totalen Freilaufs der WA- Welle 3 auf Nullstellung (siehe Fig. 2) gebracht wird. In diesem Fall kann das V-Rad 9a bei jeder Art von Stillstand der WA-Welle 3 eingerückt bleiben. Ausser dem kann sie bei jedem Schaltvorgang von der posi tiven Grenzstellung um einen Winkel ss in Richtung Nullstellung und umgekehrt reguliert werden, ein Vorgang, der bei den Beispielen Fig. 5, 6, 7 näher erläutert ist.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass ausser in den mit bestem Wirkungsgrad arbeitenden normalen Zahnradwandlergängen der Wandler auch noch mit gewissen Zwischenübersetzungen mit gutem Wir kungsgrad bei gleichzeitiger Schonung des hydrau lischen Hilfsgetriebes arbeiten kann. Diese Zwischen übersetzungen ergeben sich bei jedem Normalgang, wenn die untere Einheit auf Nullförderung und damit die obere Einheit einschliesslich des mit ihr verbun denen Sonnenrades 27 stillgesetzt wird. Diese Regel soll für alle Wandlerbauarten gemäss Erfindung gel ten, wenn sie, wie im vorliegenden Beispiel nach Fig. 2 bzw. 5 und 6, über ein Verteilergetriebe oder nach dem Beispiel nach Fig. 7 über zwei Verteiler getriebe verfügen.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dessen Zahnradwechselgetriebe besitzt auf V-Welle 4b das bisher fehlende V-Rad 12b, ent spricht sonst aber genau dem von Fig. 1, so dass von einer nochmaligen Erklärung abgesehen wird. Das Hilfsgetriebe besteht ebenfalls aus zwei Einheiten, die zum Beweis, dass die Funktion des- Wandlers nicht von einer bestimmten Bauart des hydrostatisch wirkenden hydraulischen Getriebes abhängig ist, eine kinematische Umkehrung der bisher gezeigten Ein heiten sind.
Bei diesen ist nämlich die Zylindertrom- mel 32 in Achsflucht mit der zugeordneten V-Welle angeordnet und die zur Steuerung der Kolben 33 die nende Schiefscheibe 34 an einem in seinem Nei gungswinkel verstellbaren Schwenksegment 35 dreh bar gelagert. Das glockenförmige Gehäuse 36 jeder Einheit ist an die Stirnseite des Wandlergehäuses 1 angeflanscht und kann zur Kontrolle der innern Teile der Einheit leicht abgenommen werden. Das Schwenksegment 35 der untern Einheit ist mit einem Zahnsegment 37 und das Schwenksegment 35 der obern Einheit mit einem Hebel 38 versehen.
Das Zahnsegment 37 steht im Eingriff mit einem auf dem ortsfesten Achsbolzen 39 gelagerten Zahnsegment 40, mit dessen Nabe der nach links stehende Bedienungs hebel 41 und der senkrecht nach unten stehende Auslegerhebel 42 fest verbunden sind. Der Ausleger hebel 42 und der Hebel 38 sind durch eine beider seits gelenkig angeschlossene Verbindungsstange 43 gekuppelt.
Die links unten mit Pluszeichen und Minuszeichen bezeichneten strichpunktierten Li nien zeigen wieder die möglichen Grenzlagen des in der neutralen Nullage dargestellten Bedienungshebels 41 und damit die Grenzen des positiven und negativen Verstellbereiches der Schiefscheibenneigung bzw. der spezifischen Fördermenge der untern Einheit an.
Die so gestaltete Verbindung zwischen den Schwenkseg menten der beiden Einheiten bewirkt, dass bei zu nehmender Fördermenge der untern Einheit, gleich in welcher Förderrichtung, die Fördermenge der obern Einheit sich vermindert, wobei dem Regelweg von der Nullstellung bis zu einer der Grenzlagen des Bedienungshebels 41 ein Verstellwinkel des Hebels 38 - ,ss entspricht. Durch diese Anordnung erhöht sich der mit dem hydraulischen Hilfsgetriebe zu erzielende Verstellbereich. Die beiden Einheiten sind wiederum über zwei in das Gehäuse 1 oder damit fest verbundene Gehäuseteile eingegossene ölkanale 22 zu einem hydraulischen Kreislauf verbunden.
Die WE-Welle 2 liegt in gleicher Flucht wie die WA-Welle 3, treibt über die Zahnräder 44 und 45 die untere Einheit an und ist mit dem Steg 46 eines beispielsweise aus Kegelrädern zusammengesetzten Verteilergetriebes fest verbunden. Die mit den bei den freien Gliedern des Verteilergetriebes ebenfalls fest verbundenen Zahnräder 47 bzw. 48 stehen mit den auf den V-Wellen 4a und 4b befestigten Zahn rädern 49 und 50 in dauerndem Eingriff.
Die Zylin dertrommel 32 der obern Einheit ist unmittelbar mit der V-Welle 4a verbunden, während die Zylindertrom mel 32 der untern Einheit eine eigene und mit ihr fest verbundene Welle 58 besitzt, auf der das Zahn rad 45 befestigt und deren Ende rechts in einer Stirn bohrung der V-Welle 4b drehbar gelagert und ge führt ist.
Das Verteilergetriebe bewirkt, dass die WE-Welle 2 wohl beide V-Wellen antreibt, diese aber unter sich eine verschiedene Drehzahl haben können. Jeder Drehzahlabfall der einen V-Welle wirkt sich bei der andern V-Welle in gleichem Masse als Drehzahl zunahme aus.
Das Drehzahlverhältnis der beiden V-Wellen kann nun durch Regulierung der untern Einheit in der Weise gesteuert werden, dass, wenn diese sich (wie gezeichnet) in der Nullstellung befin det, die V-Welle 4a stillsteht oder sich durch Ver stellung von der Nullage aus in Richtung des posi tiven oder negativen Verstellbereiches in der einen oder andern Drehrichtung bis zu einer bei Grenzstel- lung der Einheit erreichten Höchstdrehzahl stufen los beschleunigt. Durch die Wirkung des Verteiler getriebes dreht sich die V-Welle 4b bei Stillstand der V-Welle 4a mit doppelter Drehzahl in normaler Dreh richtung.
Bei Höchstdrehzahl der V-Welle 4a in normaler Drehrichtung dreht sich die V-Welle 4b um so viel langsamer als die V-Welle 4a, dass deren Drehzahl im Verhältnis des konstanten Quotienten x verschieden ist. Die untere Einheit befindet sich dabei in der positiven Grenzstellung. Wird die Förder menge der Einheit gesenkt, so senkt sich auch die Drehzahl der V-Welle 4a, und es gibt eine Stellung der Einheiten, bei der beide V-Wellen mit gleicher Drehzahl umlaufen.
Bei weiterer Verminderung der Fördermenge der untern Einheit wird eine Einstel lung erreicht, bei der die V-Welle 4b so viel schnel ler läuft als die V-Welle 4a, dass deren Drehzahlen den reziproken Wert des Quotienten x bilden. Bei weiterer Verminderung der Fördermenge senkt sich die Drehzahl der V-Welle 4a ebenfalls weiter, bei Nullstellung der untern Einheit steht sie still und beschleunigt sich mit umgekehrter Drehrichtung wie der entsprechend der weiteren Verstellung der Ein heit in Richtung zur Grenzstellung im negativen Ver- stellbereich bis zu einer maximalen Rücklaufdrehzahl.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Wandlers zeigt sich bei den folgenden Schaltaufgaben: <I>1. Schaltaufgabe:</I> Anfahren aus dem Totalen Freilauf und Stellung der untern Einheit in Null förderung (entspricht der in Fig. 5 gezeigten Lage der Schaltteile) und Durchschalten aller Gänge bis zum direkten Gang.
Da die V-Welle 4a und die WA-Welle 3 still stehen, befindet sich das V-Rad 9a im Gleichgang mit H-Rad 9 und kann eingerückt werden. Es besteht nun der Zustand des Zwangsstillstandes.
Durch Verstellen der untern Einheit in positiver Richtung wird nun die Drehzahl der V-Welle 4a gemeinsam mit der WA-Welle 3 bis zur Drehzahl gleichheit mit der V-Welle 4b erhöht. Bei dieser Drehzahl befindet sich das V-Rad 9b im Gleichgang mit H-Rad 9 und kann eingerückt werden. Es besteht nun die Doppelverbindung zwischen WE- und WA- Welle über beide V-Wellen, und dieser Schaltzustand entspricht dem Normalbetrieb des Wandlers im ersten Gang.
Nun wird das V-Rad 9a ausgerückt, die Dreh zahl der V-Welle 4a hydraulisch gesenkt und dabei die Drehzahl der V-Welle 4b einschliesslich der WA- Welle 3 durch die Wirkung des Verteilergetriebes gleichzeitig erhöht, bis die Drehzahl der V-Wellen das Verhältnis x bilden. Dadurch besteht Gleichgang bei V-Rad 10a, und dieses kann eingerückt werden. Die nun bestehende Doppelverbindung zwischen WE- und WA-Welle über beide V-Wellen entspricht dem Normalbetrieb des Wandlers im zweiten Gang.
Nun wird das V-Rad 9b ausgerückt und die Drehzahl der V-Welle 4a einschliesslich der WA- Welle 3 so weit erhöht, bis Drehzahlgleichheit mit V-Welle 4b und damit der Gleichgang beim V-Rad 10b eintritt. Dieses kann nun eingerückt werden. Die nun bestehende Doppelverbindung zwischen WE-Welle und WA-Welle entspricht dem Normal betrieb im dritten Gang.
Nun wird das V-Rad 10a ausgerückt und die Drehzahl der V-Welle 4a gesenkt und dabei die Drehzahl der V-Welle 4b gleich erhöht, bis die Dreh zahlen der V-Wellen das Verhältnis x bilden. Da durch besteht Gleichgang bei V-Rad 11a, und dieses kann eingerückt werden. Die nun bestehende Dop pelverbindung zwischen WE-Welle und WA-Welle entspricht dem Normalbetrieb des Wandlers im vier ten Gang.
Nun wird das V-Rad 10b ausgerückt und die Drehzahl der V-Welle 4a einschliesslich der WA- Welle 3 so weit erhöht, bis Drehzahlgleichheit mit V-Welle 4b und damit Gleichgang beim V-Rad l 1 b eintritt. Dieses kann nun eingerückt werden. Die nun bestehende Doppelverbindung zwischen WE-Welle und WA-Welle entspricht dem Normalbetrieb im fünften Gang.
Nun wird das V-Rad 11a ausgerückt und die Drehzahl der V-Welle 4a gesenkt und dabei die Drehzahl der V-Welle 4b gleichzeitig erhöht, bis die Drehzahlen der V-Wellen das Verhältnis x bilden. Dadurch besteht Gleichgang bei V-Rad 12a, und dieses kann eingerückt werden. Die nun bestehende Doppelverbindung zwischen WE-Welle und WA- Welle entspricht dem Normalbetrieb des Wandlers im sechsten Gang.
Nun wird das V-Rad 11b ausgerückt und die Drehzahl der V-Welle 4a einschliesslich der WA- Welle 3 so weit erhöht, bis Drehzahlgleichheit mit V-Welle 4b und damit Gleichgang beim V-Rad 12b eintritt. Dieses kann nun eingerückt werden, und die nun bestehende Doppelverbindung zwischen WE- Welle und WA-Welle entspricht dem Normalbetrieb des Wandlers im siebenten Gang.
Nun wird das V-Rad 12a ausgerückt und die Drehzahl der V-Welle 4a und dabei die Drehzahl der V-Welle 4b gleichzeitig erhöht, bis die Dreh zahlen der V-Wellen das Verhältnis x bilden. Da durch besteht Gleichgang bei Schaltmuffe 7, und diese kann eingerückt werden. Die nun bestehende Doppelverbindung zwischen WE-Welle und WA- Welle entspricht dem Normalbetrieb des Wandlers im achten = direkten Gang.
<I>2. Schaltaufgabe:</I> Abwärtsschalten vom direkten Gang bis zum totalen Freilauf. Darstellung in ge kürzter Tabellenform. Ausrücken der Schaltmuffe 7, Erhöhen der Drehzahl von V-Welle 4a bis Gleich gang bei V-Rad 12a, Einrücken des V-Rades 12a ergibt Doppelver bindung im 7. Gang.
Ausrücken des V-Rades 12b, Senkung der Drehzahl von V-Welle 4a bis Gleich gang bei V-Rad <B>1<I>1 b,</I></B> Einrücken des V-Rades 11b ergibt Doppelver bindung im 6. Gang.
Ausrücken des V-Rades 12a, Erhöhung der Drehzahl von V-Welle 4a bis Gleichgang bei V-Rad 11a, Einrücken des V-Rades 11a ergibt Doppelverbin dung im 5. Gang.
Ausrücken des V-Rades 11 b, Senkung der Drehzahl von V-Welle 4a bis Gleich gang bei V-Rad 10b, Einrücken des V-Rades 10b ergibt Doppelver bindung im 4. Gang.
Ausrücken des V-Rades 11a, Erhöhung der Drehzahl von V -Welle 4a bis Gleichgang bei V-Rad 10a, Einrücken des V-Rades 10a ergibt Doppelver bindung im 3. Gang.
Ausrücken des V-Rades 10b, Senkung der Drehzahl von V-Welle 4a bis Gleich gang bei V-Rad 9b, Einrücken des V-Rades 9b ergibt Doppelverbin dung im 2. Gang.
Ausrücken des V-Rades 10a, Erhöhung der Drehzahl von V-Welle 4a bis Gleichgang bei V-Rad 9a, Einrücken des V-Rades 9a ergibt Doppelverbin dung im 1. Gang.
Ausrücken des V-Rades 9b, Senkung der Drehzahl von V-Welle 4a bis zum Stillstand ergibt den Zwangsstillstand.
Ausrücken des V-Rades 9a ergibt den totalen Freilauf.
<I>3. Aufgabe:</I> Manövrieren zwischen Vor- und Rückwärtsdrehrichtung der WA-Welle 3. Das Manövrieren im echten Wandlerbetrieb ge schieht bei eingeschaltetem V-Rad 9a durch entspre chende Regelung der untern Einheit im positiven und negativen Verstellbereich, benötigt also vom Zustand des Zwangsstillstandes aus überhaupt keine Schaltung ilgendwelcher V-Räder.
Auffallend ist, dass dieser Wandler, dessen Zahn radwechselgetriebe gegenüber dem Wandler gemäss Fig. 1 nur durch das neu hinzugekommene V-Rad 12b verschieden ist, acht Vorwärtsgänge aufweist und die Zahl der V-Räder zu der Gangzahl sich wie 1 : 1 verhält, was sehr günstig ist. Ferner benötigt jeder Gangwechsel nur eine Drehzahländerung durch das Hilfsgetriebe, und der Wandler besitzt damit eine Eintaktraupenschaltung. Das Hilfsgetriebe ist wäh- rend des Normalbetriebes in den Gängen vollkommen entlastet.
In Fig. 6 ist ein weiteres Beispiel dargestellt. Der hier gezeigte Wandler unterscheidet sich vom Wand- ler gemäss Fig. 5 nur dadurch, dass bei ihm der be sondere Antrieb der untern Einheit über die Zahn räder 44, 45 wegfällt und die Zylindertrommel 32 beider Einheiten unmittelbar fest mit der jeweils in Flucht mit ihr liegenden V-Welle verbunden ist, und dass das Zahnradwechselgetriebe einen besonderen Rückwärtsgang aufweist, dessen bauliche Gestaltung genau der bereits in Fig. 2 schon gezeigten und er läuterten Ausführung entspricht.
Auch der Gang wechsel beim Manövrieren vom ersten Vorwärts gang über den Zwangsstillstand zum Rückwärtsgang und umgekehrt entspricht genau dem vom Wandler gemäss Fig. 2, und die Schaltung der einzelnen Wand- lergänge geschieht genau so, wie beim Wandler von Fig. 5 ausführlich erläutert. Es kann also auch mit tels der untern Einheit die V-Welle 4a zum Zwangs stillstand gebracht, von da aus im echten Wandler- betrieb beschleunigt und zwecks Gangwechsels peri odisch auf die obere bzw. untere Gleichlaufdrehzahl gebracht werden.
Die obere Gleichlaufdrehzahl ent spricht der Drehzahlgleichheit bei beiden V-Wellen, die untere Gleichlaufdrehzahl ist vorhanden, wenn zwischen den beiden V-Wellen das Drehzahlverhält nis x besteht.
Ausser der baulichen Vereinfachung des V-Wel- lenantriebes hat dieser Wandler gegenüber dem ge mäss Fig. 5 den Vorteil, dass das Hilfsgetriebe wäh rend des Gangwechsels nur mit dem halben V-Wel- lendrehmoment belastet ist und daher kleiner aus geführt werden kann. Der Wandler gemäss Beispiel Fig. 6 arbeitet auch mit Eintaktschaltung und besitzt acht Vorwärts- und einen Rückwärtsgang.
Das in Fig. 7 gezeigte Ausführungsbeispiel gleicht in der Ausführung des Zahnradwechselgetriebes genau dem vom Ausführungsbeispiel Fig. 6, besitzt also auch einen eingebauten besonderen Rückwärts gang. Dessen Einzelheiten sind schon beim Beispiel Fig. 2 beschrieben.
Das Hilfsgetriebe besteht wieder wie bei Fig. 2 aus zwei Einheiten mit schwenkbaren Zylindertrommeln, wobei die untere Einheit über den ganzen positiven und negativen und die obere Einheit in zwangläufiger Abhängigkeit von der Rege lung der untern Einheit nur in einem an die positive Grenzstellung angrenzenden und mit ,B bezeichneten Teilbereich geregelt wird. Die Zylindertrommel der untern Einheit ist in der neutralen = Nullstellung und mit gestrichelten Linien in der positiven und in der negativen Endstellung dargestellt.
Die zur Ver bindung der Verstellorgane notwendigen Einzelheiten sind nicht eingezeichnet, sie können aber wirkungs gleich wie bei den Beispielen von Fig. 5 und 6 aus gebildet sein.
Die WE-Welle und die Einheit unten sind durch das auf der WE-Welle befestigte und unmittelbar in die Verzahnung 52 der Schiefscheibe 18b eingreifende Zahnrad 51 mit fester Übersetzung verbunden. Ein weiteres auf der WE-Welle befestigtes Zahnrad 53 treibt gleichzeitig in fester Übersetzung über die Ver zahnungen 30 die beiden auf je einer. der beiden V-Wellen gelagerten Aussenräder 29 von zwei Ver teilergetrieben an, deren zur Lagerung der Planeten räder dienender Steg 28 jeweils mit der zugeordneten V-Welle drehfest verbunden ist. Die Sonnenräder 54a und 54b sind jeweils mit einem Zahnrad 55a bzw.
55b und diese durch die an der Wand des Gehäuses 1 gelagerten Zwischenräder 56 (Fig. 8) so verbunden, däss die Sonnenräder sich nur gegenläufig drehen können. Bei den die Einheiten verbindenden Ölkanälen 22 sind ebenfalls die bereits weiter oben erwähnten Überdruckventile 31 vorgesehen. Die Schiefscheiben- welle 57n der obern Einheit ist im Gehäuse 1 und am rechten Ende in einer Stirnbohrung der V-Welle 4a drehbar gelagert und geführt und mit dem Zahn rad 55a und dem Sonnenrad 54a fest verbunden.
Auch die Schiefscheibenwelle 57b der untern Ein heit ist im Gehäuse 1 und am Ende rechts in einer Stirnbohrung der V-Welle 4g- drehbar gelagert und geführt. Im Gegensatz zu oben ist hier aber das Sonnenrad 54b nur mit dem Zahnrad 55b fest ver bunden, beide zusammen sind aber auf der Schief scheibenwelle 57b drehbar gelagert. Die durch die Zwischenräder 56 bestehende getriebliche Verbin dung der beiden Zahnräder 55a, 55b ist in Fig.7 nur durch eine gestrichelte Linie angedeutet, in der Fig. 8 aber deutlich zu entnehmen.
Wenn die untere Einheit in Nullstellung steht (in Fig. 7 dick ausgezo gen), so ist die obere Einheit hydraulisch im Zwangs stillstand. Dadurch stehen auch die beiden Sonnen räder der Verteilergetriebe still. Die von einem Motor angetriebene WE-Welle 2 treibt in diesem Falle beide V-Wellen mit gleicher Drehzahl positiv, das heisst in normaler Drehrichtung, an.
Wird nun die untere Einheit von der Nullstellung aus in Richtung zum negativen Verstellbereich verstellt, so wird das Son nenrad 54a von der obern Einheit gegenläufig zur zugeordneten V-Welle 4a in Drehung versetzt und, durch die Zwischenräder 56 angetrieben, dreht sich das Sonnenrad 54b gleich schnell wie Sonnenrad<I>54a</I> in gleicher Drehrichtung wie die V-Welle 4g-.
Da durch senkt sich die Drehzahl der V-Welle 4a und erhöht sich die Drehzahl der V-Welle 4g- im gleichen Masse und bei genügender Verstellung der untern Einheit (etwa in der Nähe der negativen Grenzstel- lung) steht schliesslich die V-Welle 4a zwangläufig still, und die V-Welle 4g- dreht sich mit doppelter Drehzahl positiv.
Dieser Zustand entspricht dem Gleichlauf des V-Rades 9a im Stillstand, und wenn dieses eingerückt wird, so befindet sich die WA- Welle 3 im Zwangsstillstand. In dieser Schaltstellung kann durch Einschalten des Rückwärtsganges (Dop pelverbindung) und nachfolgendem Ausrücken des V-Rades 9a die WA-Welle vom Stillstand aus in der rückläufigen Drehrichtung stufenlos in Bewegung ge setzt werden, wenn die untere Einheit von der nega tiven Grenzstellung weg in Richtung Nullstellung geregelt wird.
Ist hierbei aber nicht der Rückwärts- gang, sondern das V-Rad 9a eingerückt, so setzt sich die WA-Welle 3 in der normalen Drehrichtung in von der Regelstellung der Einheiten abhängendem Masse in Bewegung. Steht die untere Einheit wieder in der Nullstellung, so drehen sich die V-Wellen wie der gleich schnell.
Gemäss Beschreibung von Beispiel Fig.5 entspricht dieser Zustand einem der beiden zur Gangschaltung notwendigen Gleichgänge, und zwar kann hierbei stets zu einem bereits eingerück ten V-Rad das gleichnumerierte V-Rad der andern V-Welle gleichzeitig eingerückt werden bzw. sein (Doppelverbindung). Die andere Gleichgangdrehzahl ist dann vorhanden, wenn die Drehzahlen der V-Wellen das Verhältnis x bilden. Das ist bei zwei Regelstellungen der untern Einheit der Fall, die zu beiden Seiten der Nullstellung und von ihr um den Winkel a entfernt liegen.
Ist es erwünscht, vom Still stand aus sowohl im Rückwärtsgang als auch im Vorwärtsgang möglichst weit bis zum ersten Gang bzw. überhaupt ohne Gangwechsel rein hydraulisch durch Regelung der untern Einheit beschleunigen zu können, so ist es richtig, als Gleichgang-Regelstellun- gen die Nullstellung und die um den Winkel a von Nullstellung abweichende und im positiven Verstell bereich liegende Stellung zu wählen.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 hat gegen über denen von Fig. 5 und 6 den Vorteil, dass das Hilfsgetriebe ausser beim Zwangsstillstand und An fahren meistens stillsteht oder nur eine geringe Drehzahl aufweist, was zur Schonung desselben und zur Geräuschminderung des Wandlers günstig ist. Ausserdem ist das Hilfsgetriebe nur mit einem ver hältnismässig kleinen Drehmoment belastet.
Wie aus den verschiedenen Figuren und Be schreibungen der einzelnen Ausführungsbeispiele festzustellen ist, kann praktisch eine einzige Aus führungsart des Zahnradwechselgetriebes für alle vor geschlagenen Wandlerausführungen verwendet wer den. Dasselbe gilt für die nicht dargestellte und nicht beschriebene Zentralsteuerung des Wandlers mit etwas Einschränkung. Diese kann zum Beispiel eine Steuerwalze mit eingefrästen Kurven sein und rein mechanisch wirken; es sind in der Praxis für diese Aufgabe schon viele andere mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder in Kombination von einigen dieser Mittel wirkende Lösungen bekannt.
Die einmal getroffene Anordnung bzw. Ausbil dung unterscheidet sich bei den verschiedenen Aus führungsbeispielen des Wandlers dann nur in einer kleinen Änderung der Kurvenformen oder derglei chen, so dass deren Grundelemente prinzipiell nicht verändert zu werden brauchen.
Jedes der Ausführungsbeispiele hat bestimmte bevorzugte Eigenschaften, die für die Wahl bestim mend sind. Sie alle vermeiden aber die Mängel des üblichen Zahnradwechselgetriebes und zeichnen sich durch einen guten Wirkungsgrad in den Wandler- gängen aus. Alle erläuterten Wandler mit veränder licher Übersetzung gemäss Erfindung besitzen eine Zweitaktraupenschaltung, wenn das Hilfsgetriebe nur eine der Vorgelegewellen in ihrer Drehzahl beein flusst.
Beeinflusst das Hilfsgetriebe die Drehzahl bei der Vorgelegewelle, so arbeitet der Wandler mit Eintaktraupenschaltung. Die Eintaktraupenschaltung ist bei höherer Gangzahl vorteilhafter als die Zwei taktraupenschaltung, da sie im Zahnradgetriebe für je zwei Gänge nur drei Zahnräder benötigt. Bei ge ringer Gangzahl des Wandlers hat die Ausführung mit Zweitaktschaltung trotzdem keine höheren Her stellungskosten, weil sich der Antrieb der V-Wellen einfach gestaltet.