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.
Variable ratio converter The present invention relates to a variable ratio converter. Such-. Converters are used to adapt the torque / speed ratio of a machine (motor) delivering power to the requirements of the machine (e.g. vehicle) consuming the power, whereby the product of torque times speed should remain constant. The latter is the defining characteristic of a real converter.
In order to solve the existing task, the converter would have to be able to have an infinite number of ratios within the desired change range in a continuously variable control mode, and this is also the case with the so-called continuously variable transmissions that have already been proposed and built for this purpose.
So far, however, all known continuously variable transmissions that are at all possible for a larger power transmission have considerable structural dimensions and, above all, an inadequate transmission efficiency in most cases, and their use has so far been limited to cases in which the possibility the stepless gear change is a crucial condition.
In contrast, the gear transmission is a converter in terms of structural dimensions, weight and efficiency, which is sufficient in most cases and, despite certain deficiencies of its own, is almost always used. In the case of motor vehicles in particular, however, the demands on the properties of the converter have increased so much that the search for a better converter is ongoing everywhere.
In order to be able to explain the situation better, the most important advantages and deficiencies of the gear drive are listed below: <I> advantages: </I> A 1. very good mechanical efficiency; 2. completely slip-free drive transmission in all operating states and regardless of the state of wear; 3. relatively small power to weight ratio; 4. relatively favorable dimensions; 5. low-noise gear, 6. low wear and tear and thus long service life, 7. low maintenance, low operating costs.
<I> Cons: </I> B 1. as a result of the necessary division of the converter ratio range into relatively few levels, real converter operation is required in accordance with condition Md <I> - </I> re = constant only possible in rough approximation; 2. Every time the gear ratio changes (gear change), the power flow through the converter must be interrupted with the aid of an additional friction clutch; 3. the adjustment of the speeds after each gear change must be done with losses through a friction clutch;
4. the gear parts to be engaged when changing gears must be brought to the same speed by synchronizing devices assigned to each gear before shifting; 5. the gear ratio <I> i = </I> nl / nz cannot be increased up to the value i = oo, that is to say until the converter output shaft comes to a standstill, and thus the converter output shaft cannot be approached from standstill either.
The advantages do not need to be explained in more detail; however, the disadvantages can be said to be very noticeable in many cases, especially in the case of a motor vehicle. Defect B 1 does not allow full utilization of the given engine power under all operating conditions. B 2 has a similar effect, brings losses and makes switching z.
B. on inclines, slopes and terrain, B 3 has a disadvantageous effect when starting from a standing position due to losses and operating difficulties, B 4 increases the dimensions and manufacturing costs of the transmission, B 5 limits the utilization of the engine power in the speed range below the first gear and it makes it difficult to maneuver the vehicle on inclines, slopes and off-road, increases the risk of accidents and the demands on the skill of the driver considerably.
The present invention now proposes a converter with a variable ratio which combines the advantages of the continuously variable transmission with those of the gear transmission and largely suppresses or eliminates their disadvantages. It consists of a multi-speed gear train with multiple countershafts and an auxiliary gear that allows the speed ratio of the countershafts to be changed, which can only be shifted positively, ie no friction clutches.
Conveniently, there are several geared connections between the converter input shaft and the converter output shaft, each of which is assigned to one of the countershafts and each of the countershafts has countershaft gears of different numbers of teeth, which form pairs of wheels of different translation with matching gears connected to the converter output shaft, which can be positively switched on and off are.
In addition, an auxiliary transmission can be provided which can influence the speed ratio of at least two countershafts in each case so that it oscillates between the values 1/1 and 1 / x. X means the constant for the ratio graduation between the individual gears.
Furthermore, by means of pairs of gears, which can optionally connect the countershaft to the converter output shaft, rigid gear connections can be established between the converter input shaft and the converter output shaft, which form the individual gears of the converter and are graded so that their gear ratio changes from gear to gear changes according to an integer power series of the constant x.
The arrangement can also be made in such a way that, due to the constant x that applies simultaneously to the change in speed of the countershafts or the change in the gear ratio of the auxiliary gear and to the gear ratio gradation between the individual gears, there are two specific control positions in the auxiliary gear: control positions in which positive shifts are required when changing gear Gear parts of the gear change gear are in the state of synchronism in such a way that they can be engaged smoothly and without the involvement of a friction clutch.
At least two of the countershafts can also be equipped with exactly the same countershaft gears, so that each converter ratio = ratio between converter input shaft and converter output shaft = converter gear can be established simultaneously as a double connection >> via both countershafts,
whereby in the one constant speed control position of the auxiliary gear both countershafts have the same speed (speed ratio of the two countershafts i = 1/1) and the same gears on them, that is to say, corresponding countershaft gears with the same number of teeth, are engaged and the In another control position with synchronism of the auxiliary gear, both countershafts have the speed ratio i = 1 / x and two adjacent gear gears are engaged on them, i.e. gear gears whose gear ratios form the ratio x or (equivalent!) are different by a power of x.
The double connections between the converter input shaft and converter output shaft that are possible with synchronous speeds are the prerequisite for changing gears without interrupting the power transmission, as they enable the gear that was active before the gear change to be engaged until the new gear is engaged.
Due to the advantageous construction of the new converter just explained, an increase in the converter output speed (upshifting) is achieved by reducing the speed of one of the countershafts to the lower synchronous speed (using the auxiliary gear),
the double connection is established by engaging its countershaft gear corresponding to the next higher converter gear and, after the previously effective gear of the other countershaft has been disengaged, the auxiliary gear, the countershaft with the new gear, including the converter output shaft that is currently only connected to it, is accelerated to the upper synchronous speed so that the next gear is engaged on the other countershaft and the double connection can be established again.
Depending on the switching system to be described in more detail, the double connection can then remain in further operation, that is, as long as no gear change takes place, or one of the countershafts can be removed from the power transmission by disengaging its gear pair.
If the converter output speed is to be reduced, the speed of a countershaft that is not involved in the power flow is increased to the upper synchronous speed, then the gear pair formed by one of its counter gears with the associated main gear of the converter output shaft and which is in the synchronous state is engaged and thus the double connection manufactured.
After the previously effective gear pair of the other countershaft has been disengaged, the speed of the countershaft, which is now solely responsible for power transmission to the converter output shaft, can be reduced by the auxiliary gear at the same time as the converter output speed until the other countershaft has a lower gear than the originally effective gear of the same gear and can be indented.
The functional sequence when changing gears can be repeated as often as required, both when shifting upwards (increasing converter output speed) and when shifting downwards (decreasing converter output speed) and is completely independent of the number of gears. As a result, the number of gears of the converter can be selected as high as desired and the increment between the individual gears can be correspondingly small.
The lower and upper synchronous speed are not constants, but depend on the converter input speed and the translation between the converter input shaft and the countershafts. However, since a change in the converter input speed has the same effect on all transmission parts connected to it, it can be neglected in the consideration and, as already mentioned, two very specific gear ratios between the converter input shaft and the two countershafts involved in the gear change can be assigned to the synchronous speeds will.
Due to this fact, the auxiliary transmission could simply be a two-speed transmission that can be shifted by friction clutches. One could thus already achieve a gear shift which avoids the deficiencies mentioned under B 1, B 2 and B 4 (see above). However, the defects mentioned under B 3 and B 5 would remain. In order to eliminate this too, a hydrostatic hydraulic gear is expediently used as an auxiliary gear, which consists of two closed oil circuits and with a displacement effect as a pump or pump.
Motor-working units, of which at least one unit can be regulated in its flow rate (cms / revolution) so that the speed of the other unit can be continuously adjusted from standstill in both directions of rotation up to the intended maximum speed.
With this hydrostatically acting hydraulic transmission, the drive connection of at least one of the countershafts with the converter input shaft can be influenced so that it comes to a standstill or its speed for starting, including the converter output shaft connected to it by an engaged transmission gear, from standstill in real converter operation Accelerated in any desired direction of rotation up to a certain maximum speed and can just as easily be decelerated from any speed to a standstill.
Even when the converter output shaft is at a standstill, the converter output shaft has a rigid connection between the converter input shaft, but with a transmission ratio of 1: co, whereby the converter input shaft can rotate freely and the converter output shaft is in a forced standstill state, i.e. it is blocked.
This property of the converter can, for. B. drive a vehicle equipped with it forwards and backwards at will and without risk and without using the brakes switched at any time and maneuvered on any terrain (uphill, downhill, etc.). In addition, there is no risk of unintentional rolling away from the stand.
The infinitely variable controllability of the countershaft speed through the hydrostatic hydraulic auxiliary gear also eliminates the deficiency of the normal gear change gear mentioned under B 3. Because with it, the speed of the countershafts can also be fully drawn during the transition from the upper to the lower synchronous speed and vice versa, and thus with every transmission transition (gear change) in real converter operation and continuously.
Good hydrostatically acting hydraulic drives consist of units which have a plurality of pistons and cylinders as space displacement means, the cylinders of each unit being combined into a block in the shape of a drum or star and their pistons being adjustable in their inclination or else non-adjustable swash plate or controlled by a ring with fixed or adjustable eccentricity who the. The adjustability enables the flow rate and direction of flow to be regulated, while both remain constant with a non-adjustable engine or only depend on the direction of rotation.
The sealing of the pistons in the cylinders and on other sealing surfaces of these hydrostatically act the hydraulic transmission can be so good that their specific delivery rate changes only slightly even with high pressure fluctuations of the working fluid (oil) and always corresponds very well to the respective control position.
This property is very beneficial to the advantageous use of this type of transmission as an auxiliary transmission, because it means that the change in the countershaft speed that is necessary for each gear change in a constant ratio .x corresponds to an equally constant, specific adjustment path of the control elements of the hydrostatic transmission or an adjustment of the control elements between two fixed points, a circumstance that allows a relatively simple structural design of the central control organs of the converter, which are to be provided for the automatic implementation of the shifting processes required when changing gears.
A small translation error in the hydraulic auxiliary gear that interferes with the synchronism has the same effect on all gears and can be easily corrected for all gears by a small correction to the actuators of its control device.
The synchronization of the gear pairs to be shifted at the beginning and end of each gear change by the matching constant x of both the gear ratio gradations and the periodic fluctuations in the countershaft speed caused by the auxiliary gear means that any special synchronization is unnecessary and, due to its elimination in the gear change gear, a considerable part of the otherwise save usual manufacturing costs.
The gear change gearbox is advantageously designed as a thrust gear change gearbox in which the countershafts have an axially parallel or helically wound spline shaft profile, the countershaft gears mounted on it non-rotatably but axially displaceably connected in pairs and provided with straight or helical teeth and by axial displacement are to be brought into and out of engagement with the associated main gears.
This type of gear change transmission is very simple and cheap to manufacture and lowers either the manufacturing costs of the gear transmission or allows the transmission to be equipped with a relatively large number of gears for the same production price.
The infinitely variable auxiliary gear explained above provides a stepless change in the ratio of the converter that extends from the standstill of the converter output shaft to its maximum speed, whereby the rigid, pure gear gears (gears in which the auxiliary gear is not or hardly involved in the power transmission of the converter ) hardly have any effect;
However, in the interest of improving the average efficiency, it is desirable that the central control organs of the converter effect the gear changes in such a way that, apart from the time of the gear change, the converter only works with the rigid gear gears and the possible high efficiency. However, this mode of operation makes the arrangement of a relatively high number of gears appear to be favorable, and this is possible with the proposed design of the more common gear transmission as a push gear transmission without excessive costs.
The wear that is to be expected on the sealing surfaces of the hydrostatic transmission over time can result in the synchronous speed regulated by the hydraulic auxiliary transmission being subject to slight fluctuations depending on the torque, which would disturb the precise synchronization of the transmission parts to be brought into positive engagement . It is also advantageous for easy switchability of the respective pair of gears producing or terminating the double connection to free this pair of gears from any torque load during the switching process.
This can be done without too much difficulty in that the control device of the hydrostatic transmission, apart from the control elements of the converter which effects the gear shifting, also uses additional structural means from the oil pressure in the two oil channels connecting the units of the hydrostatic transmission from the one on the positive Switching element occurring actuating force or is made dependent on both.
In special cases it may also be desirable that the dependency between the control position and the transmission ratio in the auxiliary transmission should be less rigid in order to be able to use less satisfactory transmission types with adjustable transmission as auxiliary transmissions.
Nothing stands in the way of this if your regulating body is subjected to similar additional control influences, as just indicated, or if it has a device at all which continuously monitors the effective ratio of the auxiliary gear and, through its influence, regulates the exact ratio necessary to establish the synchronous state .
From what has been said so far, it can be seen that, in general, every gear change of the transmission involves a double fluctuation of the auxiliary transmission. As explained below, however, special combinations of the auxiliary gear with the multi-speed gear transmission can also be provided, in which only a simple fluctuation of the auxiliary gear ratio is necessary for each gear change or switching process, so that the control element of the same only after every second shift occupies the same position. However, the following statement should be made beforehand: Every fluctuation necessary when changing gears is referred to as a cycle.
Thus, according to the above, the switching types possible with the new converter can be described as single-phase or two-phase switching. Furthermore, the entire gear change in its individual phases is very similar to the caterpillar movement, in that certain stoppages (comparable to the action of the rigid gear ratio) and certain periods of movement can be determined (to be compared with the switching phases of the converter, where the gear ratio caused by the auxiliary gear) - and thus the speed change of the converter output shaft is taking place). This means that the circuit of the new converter can be referred to as a single-cycle or two-cycle caterpillar circuit.
The change in the speed ratio of two countershafts, which is necessary when changing gears, can take place in that one countershaft is kept at a constant speed in relation to the converter input shaft through a rigid drive connection with the converter input shaft and only the speed of the other countershaft is changed by the auxiliary transmission . From this formation of the circuit results in a converter with a two-stroke track circuit.
The change in the speed ratio of two countershafts that is necessary when changing gears can also be achieved by the auxiliary operation influencing both in such a way that at the same time and to the same extent as the speed of one increases, the speed of the other countershaft decreases and vice versa. This configuration of the circuit results in a converter with a single-ended caterpillar circuit.
The single-stroke caterpillar gearshift has the advantage over the two-stroke caterpillar circuit that with the same number of gears, the number of countershaft and main gears required in the multi-speed gear change transmission is only half as large and is more advantageous for converters with a large number of gears.
_ The basic design for the new converter can be an arrangement in which the gear train consists of a main shaft formed by the converter output shaft, two parallel countershafts with gear wheels and main gear wheels with different numbers of teeth attached to the main shaft is in engagement or is to be brought into engagement with one countershaft gear from each countershaft.
The countershaft gears of both countershafts can be interchangeably the same. This fact also has a favorable effect on the manufacturing price of the gear unit.
A further detail of the above-mentioned basic design suggested with advantage for the new converter is that the converter input shaft is in alignment with the transmission main shaft = converter output shaft and can be coupled directly to it by means of a positive shift sleeve. This intended connection plays the role of a transmission gear, namely the so-called direct gear.
This is generally the highest transmission gear (highest converter output speed) and during operation of the motor vehicle, for example, the gear mostly used because it does not have any gears or other operational connecting means that could cause losses. However, as is often done in the manufacture of vehicle transmissions, even higher gears can be provided in the gear change transmission and formed by the countershafts or their gear pairs.
Further details used with advantage aim to achieve the simplest possible, space-saving structural design of the converter in the form of a very favorable combination of the multi-stage gear transmission and the auxiliary transmission, as well as a reduction as far as possible of the proportion of the total power transmission of the converter that has to be handled by the auxiliary transmission and thus Its wear-reducing protection, its structural downsizing and a small influence of its efficiency on the overall efficiency of the converter.
When using the proposed hydrostatic auxiliary transmission with its versatile control properties, the new converter can generally always be designed in such a way that a certain reverse speed of the converter output shaft is achieved through appropriate control of the hydrostatic transmission and with the first forward gear engaged. This is easy to do, especially with all versions with a two-stroke gearshift.
In the case of single-ended gearshifts, on the other hand, if the control range of the hydrostatic transmission available for travel in the normal output direction of rotation is not to be reduced disadvantageously (results in a structural enlargement of the auxiliary transmission), only one in In most cases, the return speed of the converter output shaft is insufficient.
It is therefore proposed, in such cases, to build an additional reverse gear into the gear change transmission itself, which can be switched on in common with the first forward gear or alone. The simultaneous activation of the first forward gear and the reverse gear comes. only at the moment when changing gears from first forward gear to reverse gear or vice versa to maintain the rigid positive connection between the converter input shaft and the converter output shaft in question.
In some driving states it is desirable to be able to put the converter output shaft in a state of total freewheeling. It is therefore with the explained new converter in addition to the transmission gear resulting in a forced standstill of the converter output shaft. Another gear is also an advantage, in which all countershafts except one are engaged with the converter output shaft.
As a further basic arrangement it is proposed to arrange each unit of the hydrostatic transmission bes in axial alignment and on the face of one of the two countershafts of the gear transmission and, in the appropriate case, even wesent union items of it, such. B. the cylindertrom mel or the swash plate used to control the piston in swash plate units or the cylinder star or the eccentric guideway in units in star design, rigidly or at least to connect rigidly to the countershaft end to be ordered.
The rigid connection has the advantage that the countershaft then simultaneously forms the shaft of the unit and, as a result, waves and bearings. be saved.
There are many design options for the internal operational connections of the converter, which on the one hand determine the type of circuit (single-ended or two-stroke caterpillar circuit) and, on the other hand, the amount of the power share of the auxiliary transmission in the total power to be transmitted by the converter. A first suggestion is characterized in that the converter input shaft drives one of the two countershafts in a permanent connection and the other countershaft via the auxiliary transmission,
in the case of the use of a hydrostatically acting hydraulic transmission, at least the unit of the same, driven by the converter input shaft, can be continuously regulated in terms of its delivery rate and possibly also its delivery direction. This design is very simple, the units of the hydrostatic transmission can be coupled directly and rigidly to the countershafts. The converter enables very easy, purely hydraulic maneuvering over the control range extending from the highest return to the forced standstill to the highest forward speed in first gear.
The other gears are also continuously switched through in real converter operation, while in normal operation, i.e. when operating without a gear ratio change, the gear ratios specified there are only driven in the gear gears. The converter in this design works with a two-stroke circuit.
Another proposal is characterized in that one countershaft is firmly connected to the web of a transfer gear arranged coaxially to it, while the converter input shaft is in permanent operational connection with the other countershaft and one of the still free links of the transfer case and also the third The free link of the transfer case is also operationally connected to the converter input shaft via the auxiliary gear,
in the case of using a hydrostatically acting hy draulic transmission, at least the unit driven by the wall input shaft can be regulated both in terms of its delivery rate and delivery direction. This converter also works with a two-stroke circuit.
The transfer case is a wheel combination which is sometimes referred to as a differential gear or differential gear or is known. It always consists of two stationary and coaxially mounted gears and at least one additional gear that is in constant engagement with both gears at the same time and that executes a translational movement by rotating around a bearing pin, which in turn, like the one with one, is in the same axis as the first th gears mounted gear part is firmly verbun the. The latter part of the transmission is called the link of the transfer case.
The web and the first two cogwheels are called the free members of a transfer case.
Considered in isolation, the drive method proposed here for one countershaft with the addition of a transfer case represents a drive with power division. With it, the part of the torque to be transmitted from the converter input shaft to the countershaft is to be precisely defined using the number of teeth or ratios and only the remaining part is transmitted via the auxiliary gear with variable ratio.
If the auxiliary gear is a hydrostatically we kendes hydraulic gear, its entire positive and negative control range can be used, whereby the positive or negative control range is to be understood as the area with clockwise or counterclockwise drive shaft of the auxiliary gear. In the positive control range, all transfer case drive elements work with so-called active power, while in the negative control range, part of the drive power supplied to one transfer case element (e.g. due to the rigid transmission) is used as so-called.
Reactive power is fed back via the auxiliary gear to the drive source (in the present case to the converter input shaft). The large total transmission range resulting from the negative and the positive control range for the hydrostatic transmission exceeds that for shifting or shifting.
for starting from standstill with the auxiliary gearbox several times over, so that it is possible to only load the auxiliary gearbox with a small torque through corresponding gear ratios in the transfer gear and the connection ratios of its driven free links (to the auxiliary gearbox and to the converter input shaft) and thereby execute in small dimensions.
Another suggestion is that the converter input shaft is connected to the web of a coaxially arranged transfer case, the two still free links of the transfer case each with one of the two countershafts and the one countershaft is additionally connected to the converter input shaft via the auxiliary gear, with use of a hydrostatic hydraulic transmission, at least the unit driven by the converter input shaft can be adjusted in terms of its delivery rate and delivery direction.
With both countershafts this arrangement results in a simultaneous and opposite speed change during the gear change and thus a single-stroke caterpillar shift. In addition, in normal operation, that is, as long as there is no gear ratio change, both countershafts are always involved in the power transmission. When starting one countershaft from standstill and during the standstill, however, the one countershaft must rotate at twice the converter input speed.
This circuit has the great advantage over the proposals made so far that the converter with the same number of gears in the gear change transmission with a single-stroke caterpillar circuit achieves twice the number of gears. The disadvantage is that the transmission temporarily (when changing gears) has to transmit the full converter output.
Another proposal is very similar to the one just made and represents an improvement over it. It is characterized in that the converter input shaft with a transfer case arranged coaxially with it, the two still free links of the transfer case each with one of the countershafts and these two countershafts are also connected to each other via the auxiliary gear, with at least one of the units being controllable in the case of using a hydrostatic auxiliary gear.
With the converter according to this proposal, the special drive of the auxiliary gear from the converter input shaft is omitted, and the auxiliary gear only has to transmit half the converter power when changing gears, since the distributor gear distributing the converter power to the two countershafts also during the shifting period only one countershaft has to transmit the entire power, a drive of this one countershaft takes place according to the principle of power sharing,
by simply feeding the power transmitted from the transfer case to the countershaft not involved in the power transmission via the auxiliary gearbox of the other countershafts. This converter also works with a single-ended caterpillar circuit. In the case of the two last-mentioned proposals, it can be stated that the auxiliary transmission is very involved in the power transmission during the gear change and must be dimensioned accordingly.
Also, the hydrostatically acting auxiliary transmission, in contrast to the converter working with two-stroke caterpillar gears, must also run outside of the gear change, i.e. in normal operation, with a considerable delivery rate and thus corresponding piston movement in the cylinder. The latter can, however, be remedied by regulating both units to zero delivery during normal operation.
But it can now also be a converter training form, in which the scarf device corresponds to the desired single-ended circuit and the auxiliary gear can be completely or almost at a standstill in normal operation, only take over a very small part of the converter power and therefore spared accordingly and relatively small dimensions is feasible.
This converter embodiment is characterized in that each of the two countershafts with the web of a transfer case arranged coaxially to it, the converter input shaft with a further still free link of the two transfer gearboxes and the third still free links of the two transfer boxes below and also via the Auxiliary gear are in gear connection with the converter input shaft, the mutual gear connection of the third free links being such that they can only perform a counter-rotating rotation determined by the auxiliary gear,
including when using a hydrostatically acting auxiliary gear, at least the unit driven by the converter input shaft is controllable in terms of its delivery rate and delivery direction.
To protect the transmission from overload, e.g. B. by an overly rapid change in gear ratio, it is proposed to build two pressure relief valves into the oil circuit of the hydrostatic transmission, which can escape the other connecting line when there is overpressure in one of the two Ver connection lines. As already mentioned above, it is advantageous to achieve a small size of the auxiliary gear if it has the largest possible adjustment range. In order to achieve this, both units can be designed to be controllable in hydrostatic gearboxes instead of just one.
In the case of a controllable design of both hydrostatic units of the hydrostatic auxiliary gear, one unit should adjoin a control position of the largest flow rate in only one part of the range through a compulsory and thus automatically acting connection of the adjusting elements of both units and controlled in such a way that the unit with the partial control range has its smallest flow rate when the fully controllable unit has a larger flow rate and vice versa.
The appropriately trained new converter with variable ratio largely eliminates all of the disadvantages of the gear drive mentioned under B 1 to B 5 (see above), and it differs from the ideal, continuously variable transmission only in the ratio stages that are still present in normal operation. In return, it works with the high efficiency of the gear drive, especially in normal operating conditions.
The permanent rigid coupling between the converter input shaft and the converter output shaft, which is only interrupted sometimes and then on purpose by switching on the total freewheel, relieves the brakes of vehicles, allows the vehicle to be maneuvered safely under the most difficult of circumstances and requires the driver to do so less dexterity.
In FIGS. 1 to 8 exemplary embodiments and their details are shown schematically. 1 shows a transducer in longitudinal section, FIG. 2 shows another transducer in longitudinal section, FIG. 3 shows a partial cross section of the transducer according to FIG. 2, FIG. 4 shows an end view of part of this transducer, FIG Longitudinal section, FIG. 6 a transducer in longitudinal section,
FIG. 7 shows a transducer in longitudinal section, FIG. 8 shows a cross section of this transducer. Parts with the same effect have the same reference symbols in all figures. In all figures, a representation of the switching elements was almost entirely dispensed with, because it is not necessary to explain the invention and in order to maintain a good clarity of the representations.
In Fig. 1, the converter input shaft 2 (hereinafter referred to as WE shaft 2 or WE shaft) and the converter output shaft 3 (hereinafter only WA shaft 3 or WA shaft) are in the housing 1 in the same alignment called), and in parallel the two countershafts <I> 4a </I> and <I> 4b </I> (in the following only the V-shares <I> 4a, 4b </I> or called V-waves) rotatably mounted.
The WA shaft 3 is rotatably guided with its left bearing pin in a corresponding to the end bore of the WA shaft 2, provided with a spline 5 and can directly form-fit with the WA by means of the coupling claws 6 of the WA shaft and the shift sleeve 7 if necessary -Shaft 3 to be connected.
The two V-waves <I> 4a </I> and <I> 4b </I> are equipped with an axially parallel or helical spline profile 8, which is used for the rotationally fixed, but axially movable connection of the same with the straight or helical gear wheels mounted on them, some of which are connected in pairs to form fixed units (in the following only still called V-wheels) 9a-10a, 11a-12a or 9b-10b and 11b.
With the exception of a mating gear (12b) on the shaft 4b that is missing from the V-wheel 12a, all V-wheel pairs with the same reference number are exchanged the same. All V-wheels can be brought into and out of positive engagement by axial displacement with one of the assigned same-numbered main gears (hereinafter referred to as H-wheels) 9, 10, 11 and 12 attached to the WA shaft 3.
The translation of the gear connections 9a / 9, 10a / 10, 11a / 11 and 12a / 12 to be formed by the V-wheels and H-wheels form the individual gears of the converter and are graduated so that they vary from gear to gear according to a integer power series of a constant x or, which means the same thing, that the gear ratios of two adjacent converter gears always form a constant quotient x. The gear ratio to be formed by the toothed wheel connection 12a / 12 is such that the WE shaft 2 and the WA shaft 3 rotate at the same speed and can be coupled directly by the switching sleeve 7.
The gear connections to be formed by the V-wheels and H-wheels 9b / 9, 10b / 10, 11b / 11 agree in their translations with the corresponding Zahnradver connections 9a / 9, 10a110, 11a / 11, but with the other corresponding Pair 12b / 12 is replaced by the direct gear to be shifted positively by means of the shift sleeve 7 and therefore the gear 12b has been omitted as superfluous.
To control the V-wheel pairs, each has an annular groove 13 in which the shift fork of the central control of the converter (not shown) engages. The WE-shaft 2 is on the gears 14 and 15 in permanent gear connec tion with the V-shaft 4b. On the left side of the converter, the hydrostatically acting auxiliary gear consisting of two units is arranged. A swash plate gear was chosen as an example.
Its units consist essentially of the cylinder drums 16a and 16b, which contain a plurality of cylinder bores in a circular arrangement in which the piston 17 leads oil-tight ge and are articulated via piston rods with the associated swash plates 18a and 18b and are controlled by this. The cylinder drums 16a and 16b rotate simultaneously with the associated swash plate 18a and 18b.
The cylinder bores each have a control opening 19 on the end face of the cylinder drum which, when the cylinder drum rotates about its axis, alternates in a known manner with two control slots 20 machined into the housing wall or the like for the purpose of supplying and discharging the working fluid (oil ) alternately come to cover. The stroke of the pistons, which determines the specific delivery rate of the unit, depends on the relative inclination of the swash plate to the cylinder drum.
This inclined position is invariable in the case of the cylinder drum 16a, but it is changeable in the case of the cylinder drum 16b, in that the control slots 20 are incorporated into a sliding shoe 21 whose side resting on the housing 1 is cylindrically convex and corresponds to the exact surface contact the cylindrical-concave housing wall is on. In Fig. 1, the cylinder drum 16b is in the neutral central position, that is, its angle of inclination to the swashplate axis is equal to zero.
Thanks to the cylindrical housing system, however, it can be adjusted from the neutral central position both downwards and upwards to the end positions indicated by the plus or minus signs and indicated by dash-dotted lines at the end positions indicated by adjustment elements (not shown) - The size of the specific delivery rate (cm -3 / revolution) of the unit depends on the size of the inclination angle, measured from the zero position. The direction of conveyance, however, depends on which side the cylinder drum is pivoted from from the zero position.
In the following, the angle between the zero position and the plus limit line is referred to as the positive adjustment range and the angle between the zero position and the negative limit line as the negative adjustment range. The two units are connected to form an oil circuit by two oil channels 22 lying one behind the other in FIG. 1. These adjoin the upper unit directly to the control slots 20 and open below into the cylindrically concave housing surface.
The slide shoe has two troughs 23 one behind the other in FIG. 1, each of which is connected to one of the two control slots 20 required per cylinder and is extended in the direction of the guide surface tangential to the cylindrical guide surface or, which means the same surface, in the adjustment direction of the slide shoe 21,
that the oil channels 22 opening in the horizontal area of the neutral central axis are covered in every possible pivot position and the oil circuit is thus maintained. When the center position of the cylinder drum axis is zero, the piston stroke is also zero. The upper unit is inevitably at a standstill regardless of the current speed of the lower unit (forced standstill).
With increasing pivoting of the lower cylinder drum axis out of the zero position, the speed of the upper unit increases depending on the ratio of the specific delivery rates of the unit in the respective control state.
The mode of operation of the converter according to FIG. 1 is now as follows: In the drawn position of the V-wheels and the cylinder drum 16b of the lower unit, the upper unit and thus also the V-shaft 4ct are in the state of forced standstill. The WE shaft 2, driven by a motor or the like, continuously drives the V shaft 4b and thus also the swash plate 18b of the lower unit via the gear pair 14/15 with a constant transmission.
The shift sleeve 7 is disengaged, and the WA shaft 3 is also at a standstill. Since all V-wheels are disengaged, the WA wave is in the switching state of total freewheeling, which is only switched on when z. B. the vehicle equipped with this converter should be free to move.
In the case of this and all of the converter examples shown in other figures, it is assumed that the same is installed in a motor vehicle because all possible switching tasks occur here. <I> 1. </I> Shift task: starting from the state of total freewheeling (see above) and shifting through to the highest = direct gear.
First, the state of total freewheeling is transferred to the state of forced standstill of the WA shaft by engaging the V-wheel 9a with the H-wheel 9. In this state, the vehicle cannot move, even if the brakes are released, as its drive wheels are blocked by the converter.
Now the lower unit (driven by the WE shaft) is adjusted from the zero position into the positive range and thus, according to the adjustment speed, the speed of the now hydraulically driven upper unit, the associated V-shaft 4a and also of WA wave 3 and thus the vehicle inevitably and in pure converter mode (Mdl <I> - </I> n1 <I> = </I> Md2 <I> - </I> n2) accelerates until the lower unit has almost reached the end position marked plus in the positive adjustment range.
In this control position of the lower unit, the V-shaft 4a has the same speed as the V-shaft 4b (upper synchronous speed), and it can the same translation resulting V-wheel 9b also with the H-wheel 9 in form-fitting sigen intervention. There is now a double connection between the WE wave and the WA wave, in which both V waves are involved in the power transmission with the ratio of the first converter gear.
It can therefore easily the hydraulically driven V-shaft 4a by disengaging the V-wheel 9a from the drive connection WE-shaft 2 to WA-shaft 3 and the transmission of the entire converter power can be left to the rigidly driven V-shaft 4b alone . The now existing switching state is the normal driving state of the first converter gear, in which the auxiliary gear is completely relieved and even with appropriate training of the central control organs of the converter by returning the lower unit to the zero position, the auxiliary gear could be shut down.
To switch to second gear (corresponding to a higher WA shaft speed), the lower unit is now reset from its end position by the angle a in the direction of zero position, thereby reducing the speed of the upper unit and the V-shaft 4a it drives until the quotient to be formed from the new speed and the previous upper synchronous speed corresponds to the constant x. This new speed is referred to below as the lower constant speed.
Since the constant x corresponds to that of the gear ratio jump between the individual gears, it is now easily possible to bring the V-wheel 10a into engagement with the H-wheel 10 in a smooth and form-fitting manner. After this switching process there is again a double connection via both V-shafts, so that the V-wheel 9b can be disengaged without affecting the external effect of the converter.
The V-wave 4a, which is now solely concerned with power transmission, can now be accelerated back to the upper synchronous speed by regulating the lower unit back into the positive limit position, together with the WA wave 3 driven by it.
Since both V-shafts rotate at the same speed, it is easily possible to then bring the V-wheel 10b into engagement with the H-wheel 10 and thus re-establish the double connection via both V-shafts, in which both V- Waves with the translation of the second converter gear are involved in the power transmission.
It can therefore easily disengage the hydraulically driven V-shaft 4a by disengaging the V-wheel 10a from the drive connection between WE-shaft 2 and WA-shaft 3 and leave the transmission of the entire converter power to the rigidly driven V-shaft 4b alone will.
The switching state that now exists is the normal driving state of the second converter gear, in which the auxiliary transmission is completely relieved and the auxiliary transmission could even be shut down by returning the lower unit to the zero position if the central control elements of the converter were designed accordingly.
To switch to third gear, the lower unit is now set back from its end position by the angle a in the direction of the zero position, thereby reducing the speed of the upper unit and the V-shaft 4a driven by it until the new speed is reached and the quotient of the constant x to be formed corresponds to the previous upper constant speed. As a result, the lower synchronous speed is reached, and for reasons already explained, it is easily possible, please include now to bring the V-wheel 11a smoothly and positively into engagement with the H-wheel 11.
After this switching process there is again the double connection via both V-shafts, so that the V-wheel 10b can be disengaged without affecting the external effect of the converter. The V-shaft 4a, which is now responsible for power transmission alone, can now be accelerated to the upper constant speed again, together with the WA shaft 3 driven by it, by regulating the lower unit back into the positive limit position.
Since here both V-shafts rotate at the same speed, it is easily possible to then bring the V-wheel 11b into engagement with the H-wheel 11 and thus re-establish the double connection in which both V-shafts with the translation of the third converter gear are involved in the power transmission.
The hydraulically driven V-shaft can therefore easily be used again <I> 4a </I> by disengaging the V-wheel 11 <I> a </I> released from the drive connection between WE shaft 2 and WA shaft 3 and the transmission of the total th converter power can be left to the rigidly driven V-shaft 4b alone. The now existing switching state is the normal driving state of the third converter gear, in which. The auxiliary transmission is completely relieved dig and could even be stopped.
To shift to fourth gear, the lower unit is now set back from its end position by the angle a in the direction of the zero position, thereby reducing the speed of the upper unit and the V-shaft 4a driven by it until that of the new one Speed and the quotient of the constant x to be formed up to now corresponds to the upper synchronous speed.
The lower synchronous speed is thus reached again, and for reasons already explained it is easily possible to now bring the V-wheel 12a into engagement with the H-wheel 12 in a smooth and form-fitting manner. After this switching process there is again the double connection via both V-shafts, so that the V-wheel 11b can be disengaged without affecting the external effect of the converter.
The V-shaft 4a, which is now solely responsible for the power transmission, can now be accelerated to the upper synchronous speed again, together with the WA shaft 3 driven by it, by regulating the lower unit back into the positive limit position.
Since both V-shafts rotate at the same speed, it is easily possible, then, instead of using a wheel (12b) of shaft 4b corresponding to wheel 12a, to connect WE shaft 2 directly to WA shaft 3 by means of shift sleeve 7 to connect positively and thus again to establish the double connection, in which the hydraulically driven V-shaft 4a is relieved by disengaging the V-wheel 12a and the transmission of the entire converter power of the shift sleeve 7 is left alone.
The now existing switching state is the normal driving state of the fourth or direct gear, in which the auxiliary gear and both V-shafts are completely relieved and the former could even be stopped to protect it. <I> 2. Switching task: </I> Downshifting from direct gear to a forced standstill.
Since the gear changes when shifting down (in the direction of a decreasing WA shaft speed) are similar to those when changing up, the individual gear changes are only given in the following table in abbreviated form.
C 1 hydraulic control of the V-shaft 4a to upper synchronous speed, 2 production of the double connection by engaging the V-wheel 12a, 3 disengaging the shift sleeve 7, 4 lowering the speed of the V-shaft 4a hydraulically to the lower synchronous speed, 5 production the double connection by engaging the V-wheel 11b, 6 disengaging the V-wheel 12a, then the converter drives in third gear,
1 increasing the speed of the V-shaft 4a hydraulically to the upper synchronous speed, 2 establishing the double connection by engaging the V-wheel 11a, 3 disengaging the V-wheel 11b, 4 reducing the speed of the V-shaft 4a hydraulically to the lower synchronous speed, 5 establishment of the double connection by engaging the V-wheel 10b, 6 disengaging the V-wheel 11a, then the converter drives in second gear,
1 increase the speed of the V-shaft 4a hydraulically to the upper synchronous speed, 2 production of the double connection by engaging the V-wheel 10a, 3 disengagement of the V-wheel 10b, 4 lowering the speed of the V-shaft 4a hydraulically to the lower synchronous speed, 5 establishment of the double connection by engaging the V-wheel 9b, 6 disengaging the V-wheel 10a, then the converter drives in first gear,
1 increasing the speed of the V-shaft 4a hydraulically to the upper synchronous speed, 2 establishing the double connection by engaging the V-wheel 9a, 3 disengaging the V-wheel 9b, 4 reducing the speed of the V-shaft 4a hydraulically up to Forced standstill.
If the V-wheel 9a were now also to be disengaged, the state of total free running would be achieved again. As already noted, however, the state of the forced standstill is the normal state. <I> 3. Switching task: </I> Starting from the forced standstill state in reverse gear, then decelerating again until the forced standstill and starting in the first forward gear.
To start the WA shaft 3 from the state of the forced standstill with a reverse direction of rotation, it is only necessary to regulate the lower unit (driven by the WE shaft) from the zero position into the negative adjustment range. The upper unit is accelerated hydraulically in the opposite direction to the normal direction of rotation. At the same time, the V-shaft 4a connected to this unit and thus also the WA-shaft 3 via the engaged V-wheel 9a is accelerated in the reverse direction of rotation.
The reverse speed can be accelerated by adjusting the lower unit to the negative limit position (indicated by a dash-dotted line with a minus sign ">) up to the level attainable in the first forward gear. Only the lower unit is required to reduce the reverse speed until it comes to a standstill A further adjustment of this unit in the direction of the positive adjustment range immediately afterwards again gives a corresponding acceleration of the WA shaft 3 and thus of the vehicle in the normal direction of travel.
It follows from this that extremely convenient maneuvering of the vehicle is possible with the converter explained above. Particularly important here is the fact that the rigid drive connection is never interrupted, except in the state of total freewheeling as required, due to the double connection existing with every gear change and therefore also maneuvering the vehicle as well as changing gears on an incline Slope or in the field can be carried out safely by anyone without special skill. The uninterrupted drive connection in every switching state is particularly noticeable in vehicles with high driving resistance (crawler vehicles) and in tractors or heavy trucks.
Last but not least, in a vehicle with the new converter, the brakes are seldom needed and protected.
On closer inspection of the individual gear changes necessary for a gear change, it becomes apparent that every gear change is split up into two states of the same gear and two opposing speed or gear ratio changes by the auxiliary transmission. The actual gear change takes place during the synchronism, and the temporary double connection always maintains the rigid, positive connection between the WE wave and the WA wave.
If, as already suggested above, every change in the gear ratio of the auxiliary transmission is referred to as a cycle, then the converter discussed above is a two-cycle circuit, in which one cycle, for example, the speed of the auxiliary transmission output shaft and so that the V-shaft influenced by it increases its speed, while in the other cycle the auxiliary gear output shaft with V-shaft reduces its speed again to the output speed before the first cycle.
The shifting processes of upshifting differ from those of downshifting only in that in one case the WA wave is connected in the first cycle, in the other case in the second cycle with the speed of the auxiliary gear influenced V-wave. It is also a peculiarity of the two-stroke circuit that one of the V-shafts is continuously influenced by the WE-shaft with the same gear ratio and only the speed of the other V-shaft is influenced by the auxiliary gear.
In Fig. 2, another embodiment of a converter with variable translation is ge shows. In the housing 1, a gear change transmission is accommodated, which corresponds essentially exactly to that of FIG. 1 and whose individual parts therefore also bear the same reference numerals. The only difference is that this transmission has a reverse gear made up of gears. For this purpose, an axis 25 is angeord net in the housing 1, on which the rigidly connected toothed wheels 26 and 26 'are rotatably and axially displaceably mounted.
The V-wheel 9a is made particularly wide, so that its meshing with the wheels 26, 26 'remains even when the latter on its axis 25 all the way to the right or the V-wheel 9a from the position shown to the right and also when both the gears 26, 26 'and the V-wheel 9a are shifted to the right. The position of the axis 25 in the housing 1 is selected so that the gears 26, 26 'can be brought into engagement simultaneously or individually both with the V-wheel 9ca and with the H-wheel 9 (see FIG. 3).
With this arrangement, the following circuits are possible, please include: a) V-wheel 9a is shifted to the right. This corresponds to the normal gearshift for moving off in first gear.
b) Only the gears 26 and 26 'are shifted to the right. Then the V-wheel 9a drives the gear wheel 26 and the gear wheel 26 'connected to this, the H-wheel 9. With this gearshift, the H-wheel is driven in the opposite direction of rotation, i.e. in reverse gear.
c) If both the V-wheel 9a and the gear wheels 26 and 26 'are shifted to the right, there is the need to change gear from the first forward gear to the first reverse gear and vice versa necessary positive double connec tion.
The gears 26 and 26 'can also be combined into a single gear with a continuous, wide toothing. The subdivision into two identical gears 26, 26 'was only chosen to allow the shift fork which shifts these gears to engage in the gap between the two gears.
As in FIG. 1, the lower V-shaft 4b is continuously driven by the WE-shaft 2 via the gears 14, 15 with a constant gear ratio and, as in FIG. 1, the swash plate 18b is rigidly connected to the V-shaft 4b, see above that the lower unit (also corresponding to that in FIG. 1) also runs continuously.
The lower unit drives the upper unit, which is in alignment with the V-shaft 4a, hydraulically, and its swash plate 18a is connected to the sun gear 27 of a transfer case, whose web 28 carrying the planetary gears is rigid with the V-shaft 4a and its outer gear 29 via the gear 30 connected to it from the gear 14 of the WE shaft 2 is driven. The upper unit is connected to the lower unit via the oil channels 22 to form a circuit and can be regulated in the same design as the lower unit of FIGS. 1 and 2.
The controllable version of the upper unit was chosen to expand the control range of the auxiliary gear. If it is dispensed with, the upper unit could be carried out exactly as in Fig. 1 with a fixed angle of inclination of the cylinder barrel 16a.
In the position shown for the individual transmission parts, the WA shaft 3 is in the state of total freewheeling, the lower unit in the zero feed position, as is the upper unit. The mode of operation of the arrangement made in Fig. 2 is then as follows: If the upper unit is set to the full delivery rate in the positive range (cylinder drum axis coincides with the plus limit line), the sun gear 27 can be adjusted by means of the lower unit by utilizing the full positive and negative adjustment range be accelerated from standstill in both directions of rotation up to the intended maximum speed.
In cooperation with the outer gear 29 driven by the WE shaft 2, this causes the sun gear 27 to vary in speed and direction of rotation and also to change the speed of the V-shaft 4a. Through a suitable choice of the drive ratio of the gears 14/30, the outer gear 29 and the sun wheel 27 can even be achieved
that in a part of the adjustment range of the lower unit adjacent to the negative limit position, the V-shaft 4a executes a reverse rotation and, as in the example in FIG. 1, with the V-wheel 9a switched on, a purely hydraulically caused reverse rotation of the WA shaft 3 occurs . In the present case, however, no use was made of this option and the gear change transmission was equipped with a special reverse gear.
The drive ratios just mentioned are selected so that the V-shaft 4a comes to a standstill in the vicinity of the negative limit position in the lower unit. When the V-wheel 9a is switched on, this switching position corresponds to the forced standstill of the WA shaft. If the angle of inclination of the lower unit or cylinder drum 16b is adjusted approximately up to the vicinity of the positive limit position, the speed of the V-shaft 4a accelerates from standstill to that of V-shaft 4b, that is, up to the upper synchronous speed .
A reduction in the angle of inclination by the angle a (see drawing) means a reduction in the speed of the V-shaft 4a to the lower constant speed. The mode of operation of the converter can be followed using the switching tasks below.
<I> 1. </I> Switching task: Starting from a forced standstill (V-wheel 9a connected to H-wheel 9, upper unit in positive limit position, lower unit in negative limit position). Shift up to direct gear.
Since the one V-shaft (V-shaft 4b) is continuously driven by the WE-shaft 2 with a constant gear ratio, the present converter works like that of FIG. 1 with a two-stroke circuit. According to what has already been said in FIG. 1, the description of the individual shifts can be limited to the two cycles of the individual gears in each case in a shortened form.
<I> 1. Cycle: </I> Reduction of the speed of the V-shaft <I> 4a </I> to the lower synchronous speed, engagement of the V-wheel 9a, disengagement of the gear 26 'from the H-wheel 9.
(These switching operations of the first cycle have already been completed in the state of the forced standstill.) <I> 2. Cycle: </I> Increase in the speed of the V-shaft <I> 4a </I> to the upper synchronous speed, engagement of the V-wheel 9b, disengagement of the V-wheel 9a, thereby relieving the V-shaft 4a. Then the normal shift of the first forward gear exists. <I> 1. Cycle: </I> Reduction of the speed of the V-shaft <I> 4a </I> to the lower constant speed, engagement of the V-wheel 10a, disengagement of the V-wheel 9b. <I> 2.
Cycle: </I> Increase in the speed of the V-shaft <I> 4a </I> to the upper synchronous speed. Engaging the V-wheel 10b, disengaging the V-wheel 10a, thereby relieving the load on the V-shaft 4a, then the normal shifting of the second forward gear exists.
<I> 1. Cycle: </I> Reduction of the speed of the V-shaft 4a to the lower synchronous speed, engagement of the V-wheel 11a, disengagement of the V-wheel 10b.
<I> 2. Cycle: </I> Increase in the speed of the V-shaft <I> 4a </I> to the upper synchronous speed, engagement of the V-wheel 11b, disengagement of the V-wheel 11a, thereby relieving the load on the V-shaft 4a, then the normal shifting of the third forward gear exists. <I> 1. Cycle: </I> Reduction of the speed of the V-shaft 4a to the lower synchronous speed, engagement of the V-wheel 12a, disengagement of the V-wheel 11b.
<I> 2. Cycle: </I> Increase in the speed of the V-shaft <I> 4a </I> on the upper synchronous speed, engagement of the shift sleeve 7, disengagement of the V-wheel 12a, thereby relieving the V-shaft 4a, then the normal shifting of the direct forward gear exists.- To protect the hydraulic auxiliary gear, it is advisable to use the to implement the individual scarf lines in converter central control to be provided) in Fig. 2 omitted) to be designed so that during the time when a rigid gear or pure tooth gear is effective, the lower unit (driven by the WE shaft) automatically opens Zero funding is regulated.
In the best case, the control range of the lower unit, characterized by the angle α, which encompasses the range between the upper and the lower constant speed, can be identical to the entire positive adjustment range of the unit.
<I> 2. Switching task: </I> Shift down from direct gear to a forced standstill.
This circuit takes place exactly as described for the converter of FIG. 1 and can be taken ent there. <I> 3. Switching task: </I> Maneuvering from the first forward gear via the forced standstill to reverse gear and vice versa.
They are already accommodated <I> a), b) </I> and e) (see above) and are distributed over the individual cycles as follows: <I> 1. Cycle: </I> Increase the speed of the V-shaft <I> 4a </I> to the upper synchronous speed, engagement of the V-wheel 9a, disengagement of the V-wheel 9b.
<I> 2. Cycle: </I> Reduction of the speed of the V-shaft 4a including the WA-shaft 3 to a standstill (control device of the lower unit in the negative limit position). As a result of the hydraulic blocking of the V-wave 4a, this standstill also forms the forced standstill of the WA-wave 3.
<I> 1. Cycle: </I> If the shifting processes occurring during the other gear changes were carried out completely, the forced standstill would correspond to the lower synchronous speed, and according to the system, at the end of the 2nd cycle just described, the gear 26 'would have to be brought into engagement with the H-wheel 9 the V-wheel 9a can be disengaged. There is then still a forced standstill of the WA wave 3. The switching operations just described are now made up for initiating reverse gear at the beginning of the present Tak tes.
When this has happened, by utilizing the entire negative and then positive adjustment range of the lower unit, the WA shaft 3 can be accelerated purely hydraulically from the forced standstill to a maximum speed corresponding to the first forward gear and in reverse gear in real converter operation and also decelerated again to a standstill will.
<I> 2. Cycle: </I> Failed because on the V-wave <I> 4b </I> the reverse gear required for the double connection is missing. Reverse gear cannot be driven without the intervention of the auxiliary gear. <I> 1. Cycle: </I> The reduction in speed with subsequent standstill to terminate the reverse drive with subsequent engagement of the V-wheel 9a and disengagement of the gear 26 'already corresponds to the first cycle necessary to switch on the first forward gear (see above).
<I> 2. Cycle: </I> Increase in the speed of the V-shaft <I> 4a </I> to the upper synchronous speed, engagement of the V-wheel 9b, disengagement of the V-wheel 9a. The normal first forward gear is now switched on again. With regard to the driving characteristics that can be achieved with the described converter, the same applies as has already been said for the converter according to FIG. 1.
In Fig. 2 another possibility is shown to zen the hydraulic auxiliary gear to protect against overload, which is in all converter versions be. There are (see also FIG. 4) the two oil channels 22 connected by two oppositely acting pressure relief valves 31 so that the oil can flow from the line with excess pressure into the other line.
The ability of the upper unit to regulate can, if necessary, be exploited in such a way that it is brought to the zero position (see FIG. 2) to produce total freewheeling of the WA shaft 3. In this case, the V-wheel 9a can remain engaged whenever the WA shaft 3 comes to a standstill. In addition, it can be regulated in each switching process from the posi tive limit position by an angle ss in the direction of the zero position and vice versa, a process which is explained in more detail in the examples Fig. 5, 6, 7.
It should also be pointed out that, in addition to the normal gear converter gears that work with the best possible efficiency, the converter can also work with certain intermediate ratios with a good degree of efficiency while at the same time protecting the hydraulic auxiliary gear. These intermediate ratios result in every normal gear when the lower unit is stopped at zero delivery and thus the upper unit including the sun gear 27 connected to it. This rule should apply to all converter types according to the invention if, as in the present example according to FIG. 2 or 5 and 6, they have a transfer case or, according to the example according to FIG. 7, two transfer gears.
Fig. 5 shows a further embodiment of the invention. Its gear change transmission has the previously missing V-wheel 12b on V-shaft 4b, but otherwise corresponds exactly to that of FIG. 1, so that a repeated explanation is not necessary. The auxiliary transmission also consists of two units, which are a kinematic reversal of the units shown so far to prove that the function of the converter is not dependent on a specific type of hydrostatic hydraulic transmission.
In these, namely, the cylinder drum 32 is arranged in axial alignment with the associated V-shaft and the swash plate 34 for controlling the pistons 33 is rotatably mounted on a pivoting segment 35 that is adjustable in its angle of inclination. The bell-shaped housing 36 of each unit is flanged to the face of the transducer housing 1 and can easily be removed to check the internal parts of the unit. The pivot segment 35 of the lower unit is provided with a toothed segment 37 and the pivot segment 35 of the upper unit with a lever 38.
The toothed segment 37 engages a toothed segment 40 mounted on the stationary axle bolt 39, with the hub of which the operating lever 41 to the left and the boom lever 42 standing vertically downward are firmly connected. The boom lever 42 and the lever 38 are coupled by a connecting rod 43 articulated on both sides.
The dash-dotted lines marked at the bottom left with plus signs and minus signs again indicate the possible limit positions of the operating lever 41 shown in the neutral zero position and thus the limits of the positive and negative adjustment range of the swashplate inclination or the specific delivery rate of the lower unit.
The so designed connection between the pivot segments of the two units has the effect that when the delivery rate of the lower unit increases, regardless of the conveying direction, the delivery rate of the upper unit is reduced, with the control path from the zero position to one of the limit positions of the operating lever 41 Adjustment angle of the lever 38 - corresponds to ss. This arrangement increases the adjustment range to be achieved with the hydraulic auxiliary gear. The two units are in turn connected to a hydraulic circuit via two oil ducts 22 cast into housing 1 or permanently connected to it.
The WE shaft 2 is in the same alignment as the WA shaft 3, drives the lower unit via the gears 44 and 45 and is firmly connected to the web 46 of a transfer case composed, for example, of bevel gears. The gears 47 and 48 also firmly connected to the free links of the transfer case are in permanent engagement with the gears 49 and 50 attached to the V-shafts 4a and 4b.
The Zylin dertrommel 32 of the upper unit is directly connected to the V-shaft 4a, while the cylindertrom mel 32 of the lower unit has its own and firmly connected shaft 58 on which the gear wheel 45 is attached and the end of the right in a forehead bore of the V-shaft 4b rotatably mounted and ge leads.
The transfer case has the effect that the WE shaft 2 drives both V-shafts, but these can have different speeds among themselves. Every drop in speed of one V-wave has the same effect on the other V-wave as an increase in speed.
The speed ratio of the two V-waves can now be controlled by regulating the lower unit in such a way that when it is (as shown) in the zero position, the V-wave 4a stands still or is adjusted from the zero position in the direction of the positive or negative adjustment range in one or the other direction of rotation up to a maximum speed reached at the limit position of the unit. Due to the action of the distributor gear, the V-shaft 4b rotates when the V-shaft 4a is at a standstill at twice the speed in the normal direction of rotation.
At the maximum speed of the V-shaft 4a in the normal direction of rotation, the V-shaft 4b rotates so much more slowly than the V-shaft 4a that its speed is different in the ratio of the constant quotient x. The lower unit is in the positive limit position. If the delivery rate of the unit is reduced, the speed of the V-shaft 4a also decreases, and there is a position of the units in which both V-shafts rotate at the same speed.
If the delivery rate of the lower unit is reduced further, a setting is reached in which the V-shaft 4b runs so much faster than the V-shaft 4a that its speeds form the reciprocal value of the quotient x. When the delivery rate is further reduced, the speed of the V-shaft 4a also decreases further; when the lower unit is in the zero position, it stands still and accelerates with the opposite direction of rotation than that corresponding to the further adjustment of the unit towards the limit position in the negative adjustment range to a maximum reverse speed.
The mode of operation of the converter described can be seen in the following switching tasks: <I> 1. Switching task: </I> Starting from total freewheeling and setting the lower unit in zero delivery (corresponds to the position of the shifting parts shown in FIG. 5) and shifting through all gears up to the direct gear.
Since the V-shaft 4a and the WA-shaft 3 are stationary, the V-wheel 9a is in synch with the H-wheel 9 and can be engaged. The state of forced standstill now exists.
By adjusting the lower unit in the positive direction, the speed of the V-shaft 4a is now increased together with the WA-shaft 3 until the speed equals the V-shaft 4b. At this speed, the V-wheel 9b is in synch with the H-wheel 9 and can be engaged. There is now a double connection between the WE and WA waves via both V waves, and this switching state corresponds to normal operation of the converter in first gear.
Now the V-wheel 9a is disengaged, the speed of the V-shaft 4a is lowered hydraulically and the speed of the V-shaft 4b including the WA shaft 3 is increased by the action of the transfer case at the same time until the speed of the V-waves Form ratio x. As a result, there is synchronism with V-wheel 10a, and this can be engaged. The double connection that now exists between the WE and WA waves via both V-waves corresponds to normal operation of the converter in second gear.
The V-wheel 9b is now disengaged and the speed of the V-shaft 4a including the WA-shaft 3 is increased until the speed is the same as that of the V-shaft 4b and the V-wheel 10b is synchronized. This can now be indented. The now existing double connection between WE-Welle and WA-Welle corresponds to normal operation in third gear.
Now the V-wheel 10a is disengaged and the speed of the V-shaft 4a is reduced while the speed of the V-shaft 4b is increased until the speeds of the V-waves form the ratio x. Since there is synchronicity with V-wheel 11a, and this can be engaged. The double connection that now exists between the WE wave and the WA wave corresponds to normal operation of the converter in fourth gear.
The V-wheel 10b is now disengaged and the speed of the V-shaft 4a including the WA-shaft 3 is increased until the speed equals the V-shaft 4b and thus the V-wheel l 1b is synchronized. This can now be indented. The now existing double connection between the WE shaft and WA shaft corresponds to normal operation in fifth gear.
Now the V-wheel 11a is disengaged and the speed of the V-shaft 4a is reduced and the speed of the V-shaft 4b is increased at the same time until the speeds of the V-shafts form the ratio x. As a result, there is synchronism with V-wheel 12a, and this can be engaged. The double connection now existing between the WE shaft and WA shaft corresponds to normal operation of the converter in sixth gear.
Now the V-wheel 11b is disengaged and the speed of the V-shaft 4a including the WA-shaft 3 is increased until the speed equals the V-shaft 4b and thus the V-wheel 12b is synchronized. This can now be engaged, and the now existing double connection between WE wave and WA wave corresponds to normal operation of the converter in seventh gear.
Now the V-wheel 12a is disengaged and the speed of the V-shaft 4a and the speed of the V-shaft 4b is increased at the same time until the speeds of the V-waves form the ratio x. Since there is synchronicity with sleeve 7, and this can be engaged. The double connection that now exists between WE shaft and WA shaft corresponds to normal operation of the converter in eighth = direct gear.
<I> 2. Switching task: </I> Downshifting from direct gear to total freewheel. Representation in abbreviated table form. Disengagement of the shift sleeve 7, increasing the speed of the V-shaft 4a to the same gear at V-wheel 12a, engaging the V-wheel 12a results in double connection in 7th gear.
Disengagement of the V-wheel 12b, lowering the speed of the V-shaft 4a until the V-wheel is constant <B> 1 <I> 1 b, </I> </B> Engaging the V-wheel 11b results in a double connection in 6th gear.
Disengagement of the V-wheel 12a, increasing the speed of V-shaft 4a to synchronism with V-wheel 11a, engaging the V-wheel 11a results in a double connection in 5th gear.
Disengagement of the V-wheel 11 b, lowering the speed of V-shaft 4a to equal gear at V-wheel 10b, engaging the V-wheel 10b results in a double connection in 4th gear.
Disengagement of the V-wheel 11a, increasing the speed of V -wave 4a to synchronism with V-wheel 10a, engaging the V-wheel 10a results in a double connection in 3rd gear.
Disengagement of the V-wheel 10b, lowering the speed of V-shaft 4a to the same gear at V-wheel 9b, engaging the V-wheel 9b results in a double connection in 2nd gear.
Disengagement of the V-wheel 10a, increasing the speed of V-shaft 4a to synchronism with V-wheel 9a, engaging the V-wheel 9a results in a double connection in 1st gear.
Disengaging the V-wheel 9b, lowering the speed of the V-shaft 4a to a standstill results in the forced standstill.
Disengagement of the V-wheel 9a results in total freewheeling.
<I> 3. Task: </I> Maneuvering between the forward and reverse direction of rotation of the WA shaft 3. The maneuvering in real converter operation is done with the V-wheel 9a switched on by corresponding regulation of the lower unit in the positive and negative adjustment range, so required from the state of the forced standstill at all no gearshift of any V-wheels.
It is noticeable that this converter, whose gear change transmission differs from the converter according to FIG. 1 only because of the newly added V-wheel 12b, has eight forward gears and the number of V-wheels to the number of gears is 1: 1, which is very cheap. Furthermore, each gear change only requires a change in speed through the auxiliary transmission, and the converter thus has a single-stroke caterpillar gear shift. The auxiliary gear is completely relieved in the gears during normal operation.
Another example is shown in FIG. The converter shown here differs from the converter according to FIG. 5 only in that the special drive of the lower unit via the toothed wheels 44, 45 is omitted and the cylinder drum 32 of both units is directly fixed to the one in each case in alignment with it lying V-shaft is connected, and that the gear change transmission has a special reverse gear, the structural design of which corresponds exactly to the embodiment already shown in FIG. 2 and explained.
The gear change when maneuvering from the first forward gear via the forced standstill to the reverse gear and vice versa corresponds exactly to that of the converter according to FIG. 2, and the switching of the individual converter gears occurs exactly as explained in detail for the converter of FIG. The V-shaft 4a can also be brought to a forced standstill by means of the lower unit, from there it can be accelerated in real converter operation and periodically brought to the upper or lower synchronous speed for the purpose of changing gears.
The upper synchronous speed corresponds to the speed equality in both V-waves, the lower synchronous speed is available if the speed ratio nis x exists between the two V-waves.
Apart from the structural simplification of the V-shaft drive, this converter has the advantage over the one according to FIG. 5 that the auxiliary gear is only loaded with half the V-shaft torque during the gear change and can therefore be made smaller. The converter according to the example in FIG. 6 also works with a single-ended circuit and has eight forward and one reverse gear.
The embodiment shown in Fig. 7 is exactly the same in the execution of the gear change transmission that of the embodiment of Fig. 6, so also has a built-in special reverse gear. Its details are already described in the example of FIG.
The auxiliary gear again consists of two units with pivoting cylinder drums, as in FIG. 2, the lower unit over the whole positive and negative and the upper unit inevitably dependent on the Rege development of the lower unit only in one adjacent to the positive limit position and with , B designated sub-area is regulated. The cylinder drum of the lower unit is shown in the neutral = zero position and with dashed lines in the positive and negative end positions.
The details necessary for connecting the adjustment elements are not shown, but they can be formed in the same way as in the examples of FIGS. 5 and 6.
The WE shaft and the unit below are connected with a fixed transmission by the gear 51 fastened on the WE shaft and engaging directly in the toothing 52 of the swash plate 18b. Another gear 53 attached to the WE shaft simultaneously drives the two in a fixed ratio via the teeth 30 on each one. of the two V-shafts mounted external gears 29 of two Ver divider gears, whose web 28 serving to support the planetary gears is rotatably connected to the associated V-shaft. The sun gears 54a and 54b are each provided with a gear 55a and
55b and these are connected by the intermediate gears 56 (FIG. 8) mounted on the wall of the housing 1 in such a way that the sun gears can only rotate in opposite directions. In the oil channels 22 connecting the units, the pressure relief valves 31 already mentioned above are also provided. The swash plate shaft 57n of the upper unit is rotatably supported and guided in the housing 1 and at the right end in an end bore of the V-shaft 4a and is firmly connected to the toothed wheel 55a and the sun wheel 54a.
The swash plate shaft 57b of the lower unit is also rotatably supported and guided in the housing 1 and at the end on the right in an end bore of the V-shaft 4g. In contrast to the above, the sun gear 54b is only firmly connected to the gear 55b, but both are rotatably mounted on the inclined disk shaft 57b. The transmission connection of the two gears 55a, 55b, which exists through the intermediate gears 56, is only indicated by a dashed line in FIG.
When the lower unit is in the zero position (thick drawn out in Fig. 7), the upper unit is hydraulically in the forced standstill. As a result, the two sun gears of the transfer case also stand still. The WE shaft 2, driven by a motor, drives both V-shafts positively at the same speed in this case, that is, in the normal direction of rotation.
If the lower unit is now adjusted from the zero position in the direction of the negative adjustment range, the sun gear 54a is rotated by the upper unit in the opposite direction to the associated V-shaft 4a and, driven by the intermediate gears 56, the sun gear 54b rotates at the same time as fast as sun gear <I> 54a </I> in the same direction of rotation as the V-shaft 4g-.
As a result, the speed of the V-shaft 4a decreases and the speed of the V-shaft 4g- increases to the same extent and with sufficient adjustment of the lower unit (approximately in the vicinity of the negative limit position) the V-shaft 4a finally stands inevitably still, and the V-shaft 4g- rotates positively at twice the speed.
This state corresponds to the synchronism of the V-wheel 9a at a standstill, and when this is engaged, the WA shaft 3 is in a forced standstill. In this switching position, by switching on the reverse gear (double connection) and then disengaging the V-wheel 9a, the WA shaft can be continuously set in motion from standstill in the reverse direction of rotation when the lower unit moves away from the negative limit position in the direction Zero position is regulated.
If, however, it is not the reverse gear but the V-wheel 9a that is engaged, the WA shaft 3 starts moving in the normal direction of rotation with a mass depending on the control position of the units. When the lower unit is in the zero position again, the V-waves rotate at the same speed as the one below.
According to the description of example Fig. 5, this state corresponds to one of the two synchronous gears required for gear shifting, namely the same-numbered V-wheel of the other V-shaft can always be or be engaged at the same time for an already engaged V-wheel (double connection) . The other constant speed is available when the speeds of the V-waves form the ratio x. This is the case with two control positions of the lower unit, which are on both sides of the zero position and away from it by the angle α.
If it is desired to be able to accelerate purely hydraulically from a standstill in both reverse and forward gear to first gear or without changing gear at all, by regulating the lower unit, it is correct to use the zero position as synchronous control positions and to select the position which deviates from the zero position by the angle a and is in the positive adjustment range.
The embodiment according to FIG. 7 has the advantage over those of FIGS. 5 and 6 that the auxiliary gear, except for the forced standstill and drive on, mostly stands still or only has a low speed, which is beneficial for protecting the same and reducing the noise of the converter. In addition, the auxiliary gear is only loaded with a relatively small torque ver.
As can be seen from the various figures and descriptions of the individual embodiments, practically a single implementation of the gear change transmission can be used for all proposed converter designs. The same applies to the central control of the converter, which is not shown or described, with some restriction. This can, for example, be a control roller with milled curves and act purely mechanically; in practice many other mechanical, hydraulic, pneumatic, electrical or a combination of some of these means acting solutions are already known for this task.
The arrangement or formation once made differs in the various exemplary embodiments of the converter only in a small change in the curve shapes or the like, so that their basic elements do not in principle need to be changed.
Each of the exemplary embodiments has certain preferred properties which are decisive for the choice. However, they all avoid the deficiencies of the usual gear change transmission and are characterized by a high degree of efficiency in the converter gears. All of the explained converters with changeable translation according to the invention have a two-stroke caterpillar gearshift when the speed of the auxiliary gear only affects one of the countershafts.
If the auxiliary gear affects the speed of the countershaft, the converter works with a single-stroke caterpillar circuit. The single-stroke caterpillar gearshift is more advantageous than the two-stroke caterpillar gearshift when the number of gears is higher, as it only requires three gears for two gears in the gear transmission. Even if the converter has a low number of gears, the version with two-stroke gearshift does not have any higher manufacturing costs because the drive of the V-shafts is simple.