CH384318A - Steuereinrichtung an einem stufenlos verstellbaren Kegelscheibengetriebe - Google Patents

Steuereinrichtung an einem stufenlos verstellbaren Kegelscheibengetriebe

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CH384318A
CH384318A CH8097759A CH8097759A CH384318A CH 384318 A CH384318 A CH 384318A CH 8097759 A CH8097759 A CH 8097759A CH 8097759 A CH8097759 A CH 8097759A CH 384318 A CH384318 A CH 384318A
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CH
Switzerland
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damping
piston
throttle
cam sleeve
damping cylinder
Prior art date
Application number
CH8097759A
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English (en)
Inventor
Otto Dittrich
Rudolf Schrodt
Erhardt Karig
Original Assignee
Reimers Getriebe Kg
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • F16H61/66272Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members characterised by means for controlling the torque transmitting capability of the gearing

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Description


      Steuereinrichtung    an einem stufenlos     verstellbaren        Kegelscheibengetriebe       Die Erfindung betrifft eine Weiterausbildung der  im Patentanspruch des Hauptpatentes umschriebenen  Steuereinrichtung an einem stufenlos verstellbaren       Kegelscheibengetriebe,    das wenigstens eine mechani  sche     Anpresseinrichtung    aufweist, durch welche mittels  für die beiden möglichen     Drehmomentrichtungen     gegensinnig ansteigender,     schraubengangförmiger    Kur  venbahnen veränderlicher Steigung die zur Reibkraft  übertragung notwendigen axialen     Anpresskräfte    erzeugt  werden,

   deren Grösse sowohl vom Drehmoment an der  betrachteten Getriebewelle als auch von der Über  setzung des Getriebes abhängig ist.  



  Die bei solchen Getrieben verwendeten, an sich  bekannten     Anpresseinrichtungen    arbeiten in der Weise,  dass das an der Getriebewelle herrschende Drehmo  ment von den     schraubengangförmig    ansteigenden Kur  venbahnen einer mit der Welle drehfest verbundenen  Kurvenmuffe über z. B. Rollkörper, z. B. Kugeln, auf  gleichartig ausgebildete Kurvenbahnen in der Nabe der  axial beweglichen Kegelscheibe übertragen wird, wobei  gleichzeitig eine axiale     Anpresskraft    entsteht, die dem  an der Welle herrschenden Drehmoment proportional  ist. Der     Proportionalitätsfaktor    ist hierbei bestimmt  durch den jeweiligen örtlichen Neigungswinkel in dem  Punkt der Kurvenbahnen, in welchem die Rollkörper  zur Anlage kommen.

   Bei weitester axialer Verschie  bung der beweglichen Kegelscheibe liegen die     Roll-          körper    im Kurvengrund der Kurvenbahnen. Wird die  bewegliche Kegelscheibe axial verschoben, um eine  Übersetzungsänderung des Getriebes herbeizuführen,  dann werden die zusammenarbeitenden Kurvenbahnen  an der Kegelscheibe und der Kurvenmuffe gegenein  ander in Umfangsrichtung verdreht und die Rollkörper  laufen an den Kurvenbahnen hoch.

   Da die Kurven  bahnen veränderliche     Steigung    haben, ändert sich hier  bei der     Proportionalitätsfaktor    der Umsetzung des    Drehmoments in die axiale     Anpresskraft.    Auf diese  Weise lassen sich die     Anpresskräfte    der jeweiligen Dreh  momentbelastung und der jeweiligen Übersetzung des  Getriebes in der Weise anpassen, dass sie immer die für  die     Reibkraftübertragung    notwendige, aber auch aus  reichende Grösse haben.  



  Ändert sich bei gleichbleibender Drehrichtung die       Drehmomentrichtung,    z. B. bei einem Kraftfahrzeug  getriebe dadurch, dass der Motor nicht mehr über das  Getriebe das Fahrzeug antreibt (wie bei der Bergfahrt),  sondern das Fahrzeug über das Getriebe den Motor  antreibt (wie bei der Talfahrt mit Motorbremsung),  dann müssen bei den beschriebenen     Anpresseinrich-          tungen    die Rollkörper, welche den     Kraftschluss    zwi  schen den zusammenarbeitenden Kurvenbahnen her  stellen, nunmehr an gegensinnig ansteigenden Kurven  bahnen zur Anlage kommen, was je nach der einge  stellten Übersetzung des Getriebes mehr oder minder  grosse Umschlagwege für die Rollkörper bedeutet.

    Damit bei diesem Vorgang die Rollkörper nicht von  den Kurvenbahnen abheben, ist die Kurvenmuffe in  bekannter Weise auf der Getriebewelle axial verschieb  bar und steht unter der Wirkung einer Druckfeder,  welche die Kurvenmuffe gegen die Reibscheibe drückt,  so dass die Rollkörper an den Kurvenbahnen in Anlage  gehalten werden, wenn sie sich auf den bisher verwen  deten Kurvenbahnen bis     zum    Kurvengrund abwärts  bewegen. Wenn sich die Rollkörper dann auf den  gegensinnig ansteigenden Kurvenbahnen wieder auf  wärts bis zum neuen Arbeitspunkt bewegen, wird die  Kurvenmuffe gegen die Kraft der Druckfeder wieder  in ihrer Ausgangslage (normale Betriebslage) zurück  gedrückt, in der sie sich in axialer Richtung gegen einen  Wellenbund oder dergleichen abstützt.  



  Trotz der hierbei stark ansteigenden Federkraft der  Druckfeder treten bei schnellen     Drehmomentwechseln         schlagartige Beanspruchungen auf, sobald die Kurven  muffe an den axialen Wellenbund anschlägt, während  unmittelbar vorher nicht immer die erforderlichen       Anpresskräfte    vorhanden sind.  



  Der Erfindung     liegt    die Aufgabe zugrunde, die       obengeschilderten    Nachteile der verwendeten     Anpress-          einrichtung        zu    vermeiden und einen stossfreien Um  schlag der     Anpresseinrichtung    beim Drehmomenten  wechsel und während dieses Vorgangs ausreichend  hohe     Anpresskräfte    sicherzustellen.  



  Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch  gelöst, dass die einen Teil der     Anpresseinrichtung    bil  dende Kurvenmuffe, die drehfest, aber axial gegen die  Wirkung einer Druckfeder verschiebbar auf der Ge  triebewelle angeordnet und jeweils gegen einen An  schlag in axialer Richtung einseitig abgestützt ist, als       Dämpfungskolben    ausgebildet ist, der einen mit der  Getriebewelle umlaufenden     Dämpfungszylinderraum     von einem ebenfalls umlaufenden Druckraum trennt,  in welchem durch die Druckflüssigkeit die auf die be  wegliche Kegelscheibe wirkenden belastungsabhängi  gen Steuerkräfte erzeugt werden, und dass im     Dämp-          fungskolben    einseitig wirkende Drosselventile ange  ordnet sind,

   welche beim Wechsel der Drehmomenten  richtung während der Verschiebung der Kurvenmuffe  im Sinne der Kraftrichtung der Druckfeder der Druck  flüssigkeit freien Durchtritt vom     Druckraum    in den       Dämpfungszylinderraum    gestatten, während der sich  anschliessenden, entgegengesetzten Verschiebung der  Kurvenmuffe aber die Druckflüssigkeit zwingen, durch  Drosselbohrungen aus dem     Dämpfungszylinderraum     in den Druckraum zurückströmen.  



  Durch die erfindungsgemässen Massnahmen kann  sich die Kurvenmuffe beim     Drehmomentenwechsel     schnell und ohne nennenswerten Widerstand unter der  Wirkung der Druckfeder gegen die bewegliche Kegel  scheibe hin bewegen und dabei z. B. die Rollkörper der  Kurvenbahn entlang in den Kurvengrund führen und  in Anlage halten, während ihre Rückwärtsbewegung  ausserordentlich stark gedämpft ist, weil die Druck  flüssigkeit aus dem     Dämpfungszylinderraum    jetzt nur  noch durch die Drosselbohrungen in den Druckraum  zurückströmen kann.

   Durch diese Dämpfung wird  während dieses Teils des Umschlagvorgangs die     An-          presskraft,    die von der     Anpresseinrichtung    erzeugt wird,  sehr stark erhöht und die Kurvenmuffe legt sich am  Ende ihrer Bewegung praktisch ohne Stoss z. B. an  einem Wellenbund an.  



  Eine zweckmässige Ausgestaltung der erfindungs  gemässen Einrichtung besteht darin, dass der als einseitig  offener, mit der Getriebewelle axial     unverschiebbar     verbundene     Dämpfungszylinder    zugleich als feststehen  der Teil des Druckraumes zur     Erzeugung    der hydrauli  schen Steuerkräfte dient, dessen beweglicher Teil durch  die axial verschiebbare Kegelscheibe und einen zylin  drischen Flansch gebildet ist, der im oder auf dem       Dämpfungszylinder    verschiebbar gelagert ist.  



  Die im     Dämpfungskolben    angeordneten, einseitig    wirkenden Drosselventile können in verschiedener  Weise gestaltet werden. Es hat sich bewährt, im     Dämp-          fungskolben    eine Reihe von Durchgangsbohrungen  grossen Querschnitts, die auf der Seite des     Dämpfur:gs-          zylinderraumes    durch eine federbelastete, kreisring  förmige Ventilplatte abgedeckt sind, und im     Dämp-          fungskolben    oder der Ventilplatte Drosselbohrungen  mit kleinem Querschnitt anzuordnen.

   Bei einer anderen  Ausführungsform ragen in die Drosselbohrungen des       Dämpfungskolbens    oder der Ventilplatte fest mit  dem     Dämpfungszylinder    verbundene, sich verjüngende  Drosselnadeln hinein, welche bei einer Verschiebung  der Kurvenmuffe gegen die Kraftrichtung der Druck  feder den     Durchflussquerschnitt    der Drosselbohrungen  laufend verkleinern.

   Eine weitere zweckmässige Aus  bildung des Drosselventils wird dadurch erhalten, dass  in einer Ringnut des mit Drosselbohrungen versehenen       Dämpfungskolbens    ein gegen Federwirkung axial ver  schiebbarer Kolbenring angeordnet ist, der bei einer  Verschiebung der Kurvenmuffe in der Kraftrichtung  der Druckfeder gegenüber dem Kolben zurückbleibt  und dadurch in der Ringnut angeordnete, in den     Dämp-          fungszylinderraum    mündende Durchgangsbohrungen  freigibt, während er diese Durchgangsbohrungen bei  entgegengesetzter Verschiebung der Kurvenmuffe ver  schliesst.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung kann sowohl  bei Getrieben, die nur an einer Welle eine solche     An-          pressrichtung    aufweisen, wie auch bei solchen, die an  beiden Wellen     Anpresseinrichtungen    tragen, Verwen  dung finden.  



  Besonders vorteilhaft lässt sich die erfindungsge  mässe Einrichtung bei solchen Getrieben anwenden,  bei denen die belastungsabhängige hydraulisch erzeugte  Steuerkraft in ihrer Höhe u. a. von der Stellung einer  der beweglichen Kegelscheiben abhängig ist. Sobald  während des Umschlagvorgangs mangels ausreichen  der     Anpressung    sich die bewegliche Scheibe in Rich  tung auf die Kurvenmuffe zubewegt, wird bei diesen  Getrieben sofort die Steuerkraft ganz wesentlich erhöht,  weil bei einer     scheibenwegabhängigen    Regelung der  Steuerkräfte ganz geringe Verschiebebewegungen der  Kegelscheibe ausserordentlich steile Druckanstiege im  Druckraum zur Folge haben, die dafür sorgen, dass die  Kegelscheibe ihre einmal eingestellte Lage beibehält.  



  Die Steuerkräfte, die bei solchen Getrieben, wie sie  im Hauptpatent im einzelnen beschrieben sind, sowohl  auf der Antriebsseite als auch auf der     Abtriebsseite     erzeugt werden können, unterstützen somit beim       Drehmomentenwechsel    die Wirkung der erfindungs  gemässen Steuereinrichtung beim Umschlag der Kur  venmuffe jeweils dort, wo eine höhere     Anpressung     erforderlich ist.

      Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des  Erfindungsgegenstandes dargestellt, und     zwar    zeigen       Fig.    1 den Längsschnitt durch die beiden Wellen  eines     Kegelscheibenumschlingungstriebes    mit einer er  findungsgemässen Einrichtung, teilweise in schemati  scher Darstellung,           Fig.    2 einen der     Fig.    1 entsprechenden Längsschnitt  durch einen Scheibensatz eines solchen Getriebes in  einer geänderten Ausführungsform,       Fig.    3 und 4 zeigen eine erste Ausführungsform des  in     Fig.    1 und 2 dargestellten Drosselventils in zwei  Arbeitsstellungen,

         Fig.    5 einen Teillängsschnitt durch eine weitere  Ausführungsform,       Fig.    6 und 7 Teilschnitte durch das Drosselventil  gemäss     Fig.    5 in zwei Arbeitsstellungen,       Fig.    8 einen Teilschnitt durch einen Scheibensatz  mit einer dritten Ausführungsform des Drosselventils  und       Fig.    9 und 10 Teillängsschnitte durch das Drossel  ventil nach     Fig.    8 in zwei Arbeitsstellungen.  



  Beim     Kegelscheibenumschlingungsgetriebe    nach       Fig.    1 ist auf zwei parallelen Wellen 1 und 2 je ein     Ke-          gelscheibenpaar    3/4 und 5/6 gelagert. Die Kegelschei  ben 3 und 5 sind drehbar und axial verschiebbar auf  den zugehörigen Wellen 1 und 2 gelagert. Die Kegel  scheiben 4 und 6 sind mit den Kegelscheiben 3 und 5  drehfest aber axial verschiebbar verbunden und über  Längslager 7 bzw. 8 gegen die Wellen 1 bzw. 2 in  axialer Richtung abgestützt. Zwischen den Kegel  scheibenpaaren 3/4 und 5/6 läuft ein endloser Zug  mittelstrang 53.

   Die Kegelscheiben 3 und 5 tragen auf  den Stirnseiten ihrer Naben 9 und 10 Kurvenbahnen  11 und 12, die unter Vermittlung von Wälzkörpern 13  bzw. 14 mit Kurvenbahnen 15 bzw. 16 zusammenarbei  ten, die auf der     Stirnseite    je einer mit den Wellen 1 bzw.  2 fest verbundenen Kurvenmuffe 17 bzw. 18 angeord  net sind. Die Kurvenmuffen sind axial verschiebbar auf  den Wellen angeordnet und durch eine Druckfeder 19  bzw. 20 abgestützt. In der Normallage legen sich die  Kurvenmuffen 17 und 18 mit ihren den Kurvenbahnen  gegenüberliegenden Stirnflächen 21, 22 gegen einen  Anschlag 23 und 24 und sind damit an weiterer axialer  Verschiebung gehindert, wie dies bei der Kurvenmuffe  18 gezeichnet ist. Die Kurvenmuffe 17 dagegen ist in  der Stellung gezeichnet, die sie beim Drehmomenten  wechsel einnimmt.

   Sie ist durch die Kraft der Druck  feder 19 gegen die Kegelscheibe 3 verschoben worden  und hat die Rollkörper 13 an den tiefsten Punkt der  Kurvenbahnen 11 und 15 geführt.  



  Auf den Wellen 1 und 2 ist auf der Seite der beweg  lichen Kegelscheiben 3 bzw. 5 je ein     Dämpfungszylin-          der    25 und 26 angeordnet, der sich gegen einen Bund  der Welle in axialer Richtung abstützt und     zugleich     auch die Anschläge 23 und 24 für die Kurvenmuffen 17  und 18 bildet.

   Die     Kurvenmuffen    17 und 18 sind als       Dämpfungskolben    27 bzw. 28 ausgebildet und trennen  den     Dämpfungszylinderraum    29 bzw. 30 von einem  Druckraum 31 bzw. 32, der einerseits durch den     Dämp-          fungszylinder    25     bzw.    26 und anderseits durch die be  wegliche Scheibe 3 bzw. 5 und einen an ihr angeordne  ten Flansch 33 bzw. 34 gebildet wird.  



  In diese Druckräume 31 bzw. 32 wird durch die nur  schematisch dargestellten Druckleitungen 35 und 36  eine     Druckflüssigkeit    durch die hohlgebohrten Wellen  1 und 2 eingeführt. Die     Druckflüssigkeit    selbst wird    einem Behälter 37 entnommen und von einer Zahnrad  pumpe 38 über ein Überdruckventil 39 einem Steuer  zylinder 40 zugeführt. Im Steuerzylinder 40 sind zwei  Steuerkolben 41 und 42 angeordnet, die in ihrer Mittel  stellung der     Druckflüssigkeit    gestatten, sowohl in die  Leitungen 35 und 36 einzutreten als auch die Steuer  kolben 41, 42 zu umgehen, so dass sie aus den Zylinder  räumen 43, 44 über die     Rückflussleitungen    45 bzw. -46  und ein einstellbares Drosselventil 47 in den Behälter  37 zurückströmen kann.

   Werden die Steuerkolben 41  und 42 um ein geringes Mass, z. B. nach links verscho  ben, dann wird der     Zufluss    der Druckflüssigkeit zur  Leitung 36 gedrosselt und gleichzeitig die Verbindung  der Leitung 36 mit der     Abflussleitung    46 mehr geöffnet,  so dass der Druck der     Druckflüssigkeit    im Zylinderraum  32 im wesentlichen durch die Einstellung des Drossel  ventils 47 bestimmt ist. Gleichzeitig wird aber der  Druckflüssigkeit der Zutritt zur Leitung 35 mehr ge  öffnet und der Durchtritt der Druckflüssigkeit in den  Zylinderraum 43 gedrosselt. Damit baut sich ein von  der axialen Verschiebung der Steuerkolben 41, 42 ab  hängiger Druck im     Druckraum    31 des Scheibensatzes  auf der Welle 1 auf.

   Die Steuerkolben 41 und 42 sind  mit ihrer Kolbenstange 48 an einem zweiarmigen  Hebel 49 befestigt, dessen eines Ende 50 in eine Ring  nut 51 an der beweglichen Kegelscheibe 5 eingreift,  während sein anderes Ende 52 als Stellhebel ausgebil  det ist, so dass der zweiarmige Hebel 49 auch von Hand  z. B. mit     Hilfe    einer Gewindespindel     (vergl.    Haupt  patent) einer Servosteuerung oder dergleichen verstellt  werden kann.  



  Soweit bisher beschrieben, arbeitet das Getriebe  wie folgt: Es sei angenommen, die Welle 1 sei die mit  dem treibenden Motor verbundene Welle, während die  Welle 2 mit einer anzutreibenden Maschine verbunden  ist. Da der     Zugmittelstrang    53 nach der Darstellung  in     Fig.    1     abtriebsseitig    auf dem kleinsten Laufradius  läuft, befindet sich das Getriebe in einer Übersetzung  ganz ins Schnelle. Die     abtriebsseitigen    Rollkörper 14  liegen im Kurvengrund der Kurvenbahnen 12/16, weil  die Scheiben 5/6 ganz auseinander gefahren sind.

   Auf  der Antriebsseite (Welle 1) sind die Kegelscheiben 3/4  ganz zusammengefahren und die Rollkörper 13 seien  durch eine axiale Verschiebung der Kurvenmuffe 17  ebenfalls in den Kurvengrund der Kurvenbahnen 11/15  geführt worden. Wird nun die Welle 1 gedreht, dann  dreht sich mit ihr die Kurvenmuffe 17, während die       Antriebskegelscheiben    3/4 zunächst noch stehen blei  ben. Die Rollkörper 13 laufen auf den einander gegen  überliegenden Kurvenbahnen 11 bzw. 15 hoch und  drücken damit die Kurvenmuffen 17 in axialer Rich  tung zurück, bis ihre     Stirnfläche    21 am     Anschlag    23 zur  Anlage kommt.

   Da eine weitere Ausweichbewegung  der Kurvenmuffe 17 nicht möglich ist, wird nun das  Drehmoment, das an der Welle 1 angreift, von der  Kurvenmuffe 17 über die Rollkörper 13 auf den Schei  bensatz 3/4 übertragen, wobei gleichzeitig dem Dreh  moment an der Welle 1 proportionale und von der  eingestellten Getriebeübersetzung abhängige axiale       Anpresskräfte    auf die Kegelscheibe 3 ausgeübt werden,      die den     Zugmittelstrang    53 zwischen sich und der axial  unbeweglichen Kegelscheibe 4 mit solcher Kraft ein  klemmt, dass die     Reibkraftübertragung    gesichert ist.

    Auf der     Abtriebsseite    (Welle 2) versuchen die     Roll-          körper    14 unter der Wirkung des     Abtriebsdrehmo-          ments    ebenfalls an den Kurvenbahnen 12/16 hochzu  laufen, könnten dies aber nur unter gleichzeitiger Än  derung des Laufradius des     Zugmittelstranges    53.

   Das  Drehmoment an der     Abtriebswelle    2 wird von der  Welle über die     Kurvenmuffen    18 und die Rollkörper 14  auf die bewegliche Kegelscheibe 5 übertragen, wobei  gleichzeitig axiale     Anpresskräfte    entstehen, die sowohl  dem Drehmoment an der Welle 2     proportional    als auch  in ihrer Grösse abhängig von der eingestellten Über  setzung sind.  



  Wäre im Druckraum 31 auf der Welle 1 kein Druck  vorhanden, dann würde sich die Übersetzung des  Getriebes ändern, weil die vom     Zugmittelstrang    53 auf  die Kegelscheiben 3/4 ausgeübten Spreizkräfte immer  grösser sind als die von der     Kurvenmuffe    17 erzeugten  axialen     Anpresskräfte.    Dies hätte eine Verkleinerung  des Laufradius des     Zugmittelstranges    auf der Antriebs  seite und eine Vergrösserung auf der     Abtriebsseite    zur  Folge und dementsprechend würden die beweglichen  Kegelscheiben 3 und 5 in     Fig.    1 nach links ausweichen.

    Die Folge davon wäre, dass über den zweiarmigen  Hebel 49 die Steuerkolben 41/42 nach links verscho  ben würden, wodurch sich schon bei geringster Ver  schiebung im Druckraum 31 auf der Antriebswelle 1  ein Steuerdruck aufbaut, der ausreicht, um eine merk  liche     Übersetzungänderung    zu verhindern. Gleich  zeitig wird im Druckraum 32 der Druck so weit gesenkt,  dass nur noch der durch das Drosselventil 47 bestimmte  Minimaldruck herrscht.  



  Wird das     Abtriebsdrehmoment    an der Welle 2 ver  grössert, dann versucht die bewegliche Kegelscheibe 5  ebenfalls nach links auszuweichen, was - wie oben  beschrieben - zur Folge hat, dass sich der Druck im  Druckraum 31 auf der Antriebsseite (Welle 1) sofort  entsprechend erhöht, womit erreicht ist, dass die ein  gestellte Übersetzung des Getriebes beibehalten wird.  



  Will man die Übersetzung des Getriebes ändern,  wird der Handhebel 52 nach rechts bewegt, womit sich  auch die Steuerkolben 41/42 nach rechts verschieben.  Die Folge ist ein Nachlassen des Druckes im Druck  raum 31 und eine Verschiebung der beweglichen Kegel  scheiben 3 und 5 nach links, wodurch sich die Lauf  radien des     Zugmittelstranges    ändern und gleichzeitig  die Steuerkolben 41 und 42 wieder in ihre Ausgangslage  zurückgeführt werden, bis wieder Gleichgewicht zwi  schen den vom     Zugmittelstrang    53 auf der Antriebs  seite erzeugten Spreizkräften und den diesen     Spreiz-          kräften    entgegenwirkenden,

   von der     Kurvenmuffe    17  erzeugten     Anpresskräften    und den vom Druckmittel im  Druckraum 31 erzeugten Steuerkräften hergestellt ist.  Bei dieser     Übersetzungsänderung    bewegen sich die       Rollkröper    13 auf den Kurvenbahnen auf der Antriebs  seite um ein kleines Stück in Richtung auf den Kurven  grund zu und auf der     Abtriebsseite    ein kleines Stück    aus dem Kurvengrund heraus und an den Kurven  bahnen hoch.  



  Es sei nun angenommen, dass sich die     Drehmomen-          tenrichtung    an der     Abtriebswelle    2 plötzlich umkehre.  Dann macht die Welle 2 und die Kurvenmuffe 18 eine  Relativdrehung zum     Kegelscheibenpaar    5/6. Die     Roll-          körper    14 laufen zurück in den Kurvengrund, wobei  die     Kurvenmuffe    18 durch die Kraft der Feder 20 nach  links verschoben wird und dabei die Rollkörper 14 mit  den Kurvenbahnen in Anlage hält.

   Da sich auch auf  der Antriebsseite die     Drehmomentenrichtung    um  kehrt, tritt auch dort eine Relativdrehung zwischen  der Welle 1 und der     Kurvenmuffe    17 zum Scheiben  satz 3/4 ein, die Rollkörper 13 laufen ebenfalls in  Richtung auf den Kurvengrund und werden durch die  von der Druckfeder 19 nach rechts verschobene Kur  venmuffe 17 in Anlage gehalten.

   Im weiteren Verlauf  bewegen sich nun sowohl auf der     Abtriebsseite    als  auch auf der Antriebsseite die Rollkörper 13 bzw. 14  auf den gegensinnig ansteigenden     Kurvenbahnästen     der Kurvenbahnen 11/15 und 12/16 empor und drücken  dabei die     Kurvenmuffen    17 und 18 wieder zurück, bis  ihre     Stirnflächen    21 und 22 zur Anlage an die An  schläge 23 und 24 kommen.

      Die soeben beschriebenen     Axialverschiebungen    der       Kurvenmuffen    17 und 18 beim     Drehmomentenwech-        8s          sel    werden einerseits durch die Druckfeder 19 und 20  und anderseits durch eine     Dämpfungseinrichtung    ge  steuert, die nachstehend beschrieben ist.    Die     Kurvenmuffen    17 und 18 sind, wie oben be  reits erwähnt, als     Dämpfungskolben    27 und 28 ausge  bildet, die den     Dämpfungszylinderraum    29 bzw. 30  vom Druckraum 31 bzw. 32 trennen.

   Im     Dämpfungs-          kolben    27 bzw. 28 sind auf dem Umfang verteilt eine  Reihe von Durchgangsbohrungen 55 bzw. 56 verhält  nismässig grossen Querschnitts angeordnet, die auf der  Seite des     Dämpfungszylinderraumes    29 bzw. 30 durch  eine federbelastete, kreisringförmige Ventilplatte 57  bzw. 58 abgedeckt sind. Ausserdem weisen die     Dämp-          fungskolben    27 und 28 Drosselbohrungen 59 und 60  verhältnismässig kleinen Querschnitts auf.

   Wie in     Fig.    3  und 4 im einzelnen dargestellt ist, heben die Ventil  platten 57 und 58 ab, wenn die     Kurvenmuffe    unter der  Wirkung der Druckfedern 19 und 20 in Richtung auf  die beweglichen Kegelscheiben 3 bzw. 5 verschoben  werden. Dadurch hat die Druckflüssigkeit freien  Durchtritt durch die Durchgangsbohrungen 55 bzw. 56  von den Druckräumen 31 bzw. 32 zu den     Dämpfungs-          zylinderräumen    29 bzw. 30.

   Zu Beginn der Rückwärts  bewegung der     Kurvenmuffen    gegen die Kraftrichtung  der Druckfedern 19 bzw. 20 schliessen diese Ventil  platten 57 bzw. 58 die Durchgangsbohrungen 55/56  ab, und die Bewegung der     Kurvenmuffen    wird stark  gebremst, weil die Kraft der Druckfeder 19 bzw. 20 zu  überwinden ist und ausserdem die Druckflüssigkeit aus  den Zylinderräumen 29/30 jetzt nur noch durch die  Drosselbohrungen 59 bzw. 60 aus den     Dämpfungs-          zylinderräumen    29, 30 in die Druckräume 31 bzw. 32  zurückströmen kann. Hierdurch werden erhebliche           Axialkräfte    auf die Kegelscheiben 3 und 5 ausgeübt,  so dass die erforderliche     Anpressung    erhalten bleibt.

    Ausserdem legen sich die Kurvenmuffen 17 und 18  praktisch stossfrei mit ihren Stirnflächen 21 und 22 am  Ende ihrer Rückwärtsbewegung an ihre Anschläge 23  und 24 an. Es sei angenommen, dass bei dieser Rück  wärtsbewegung der Kurvenmuffe 17 auf der Antriebs  seite deren     Anpresskraft    durch die Drosselung ihrer  Bewegung doch nicht ausreichend sei, so dass die be  weglichen Kegelscheiben 3 und 5 die Tendenz haben,  nach links auszuweichen, wodurch auch die Steuerkol  ben 41 und 42 eine Bewegungstendenz nach links erhal  ten mit der Folge, dass sich im Druckraum 31 auf der  Antriebsseite sofort ein steiler Druckanstieg ergibt. Auf  diese Weise wird die Wirkung der     Dämpfungskolben    27  bzw. 28 der Kurvenmuffen 17 bzw. 18 noch unterstützt.

    Gleiches gilt natürlich auch für die     Abtriebsseite.     



  Durch die erläuterte Einrichtung ist also ein stossfreier  Umschlag der Kurvenmuffen bei Drehmomenten  wechsel gewährleistet und ausserdem während des Um  schlagvorganges die Erzeugung ausreichend hoher     An-          presskräfte    sichergestellt.  



       Fig.    2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des  Scheibensatzes auf der Welle 2. Während bei der Aus  führungsform nach     Fig.    1 der Flansch 34 der beweg  lichen Kegelscheibe 5 den     Dämpfungszylinder    26 von  aussen übergreift, ist hier die Anordnung so gewählt,  dass der zylindrische Flansch 65 in den     Dämpfungs-          zylinder    26 hineinragt.  



  Die     Fig.    3 und 4 zeigen die Arbeitsweise des anhand  der     Fig.    1 beschriebenen einseitig wirkenden Drossel  ventils im     Dämpfungskolben    27 bzw. 28 der Kurven  muffen 17 bzw. 18.  



  Die     Fig.    5 bis 7 und 8 bis 10 zeigen zwei weitere  Ausführungsformen für die Ausbildung des einseitig  wirkenden Drosselventils und ihre Wirkungsweisen. Die  Darstellung in     Fig.    5 und 8 entsprechen der oberen  Hälfte des Scheibensatzes auf der Welle 1 der     Fig.    1.  Die Kurvenmuffe 17 ist bei der Ausführungsform nach       Fig.    5 bis 7 als     Dämpfungskolben    70 ausgebildet, der  eine Ringnut 71 aufweist.

   In dieser Ringnut ist axial  und gegen Federwirkung verschiebbar ein Kolbenring  72 angeordnet, der bei einer Verschiebung der Kurven  muffe in der Kraftrichtung der Druckfeder 19 gegen  über dem Kolben 70 zurückbleibt     (Fig.    7) und dadurch  in der Ringnut 71 angeordnete, in den     Dämpfungs-          zylinderraum    29 mündende Durchgangsbohrungen 73  freigibt. Bei der umgekehrten Bewegungsrichtung wer  den durch den Kolbenring 72 diese Durchgangsboh  rungen sofort wieder geschlossen     (Fig.    6).

   Der     Dämp-          fungskolben    70 weist ausserdem Drosselbohrungen 74  auf, durch die bei der Rückwärtsbewegung der Kurven  muffe die     Druckflüssigkeit        hindurchströmen    muss. Die  Wirkungsweise dieses Schleppventils ist im Prinzip die  gleiche wie die des Plattenventils, das anhand der     Fig.    1  und 3 bis 4 beschrieben worden ist.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    8 bis 10  weist der     Dämpfungskolben    der Kurvenmuffe 17 wie  der Durchgangsbohrungen 55 auf, die durch eine feder  belastete Ventilplatte 75 verschlossen sind. Diese Ven-         tilplatte    weist ihrerseits Drosselbohrungen 76 auf. In  diese Drosselbohrungen ragen Drosselnadeln 77 hinein,  die im     Dämpfungszylinder    25 befestigt sind und sich  im Bereich der Drosselbohrungen 76 verjüngen.

   Bei der  Rückwärtsbewegung der Kurvenmuffe 17 in Richtung  auf den Anschlag 23 haben die Drosselbohrungen zu  nächst einen grossen freien     Durchströmquerschnitt.    Mit  wachsender Annäherung an die Endstellung werden  aber diese Drosselbohrungen mehr und mehr durch die  Drosselnadeln 77 verschlossen, so dass die     Dämp-          fungswirkung    progressiv ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Steuereinrichtung an einem stufenlos verstellbaren Kegelscheibengetriebe, nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, welches Getriebe wenigstens eine me chanische Anpresseinrichtung aufweist, durch welche mittels für die beiden möglichen Drehmomentrich- tungen gegensinnig ansteigender, schraubengangför- miger Kurvenbahnen veränderlicher Steigung die zur Reibkraftübertragung notwendigen axialen Anpress- kräfte erzeugt werden,
    deren Grösse sowohl vom Dreh moment an der betrachteten Getriebewelle als auch von der Übersetzung des Getriebes abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Teil der An- presseinrichtung bildende Kurvenmuffe (17, 18), die drehfest aber axial gegen die Wirkung einer Druck feder (19, 20) verschiebbar auf der Getriebewelle (1, 2) angeordnet und jeweils gegen einen Anschlag (23, 24) in axialer Richtung einseitig abgestützt ist, als Dämp- fungskolben (27, 28, 70) ausgebildet ist, der einen mit der Getriebewelle umlaufenden Dämpfungszylinder- raum (29, 30) von einem ebenfalls umlaufenden Druck raum (31, 32) trennt,
    in welchem durch die Druck flüssigkeit die auf die bewegliche Kegelscheibe (3, 5) wirkenden belastungsabhängigen Steuerkräfte erzeugt werden, und dass im Dämpfungskolben einseitig wir kende Drosselventile (55, 57; 56, 58; 72, 73; 55, 75) angeordnet sind, welche beim Wechsel der Drehmo- mentrichtung während der Verschiebung der Kurven muffe (17, 18) im Sinne der Kraftrichtung der Druck feder (19, 20) der Druckflüssigkeit freien Durchtritt vom Druckraum (31, 32) in den Dämpfungszylinder- raum (29, 30) gestatten;
    während der sich anschliessen den, entgegengesetzten Verschiebung der Kurvenmuffe aber die Druckflüssigkeit zwingen, durch Drosselboh rungen (59, 60; 74, 76) aus dem Dämpfungszylinder- raum (29, 30) in den Druckraum (31, 32) zurückzu strömen. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der als einseitig offener, mit der Getriebewelle axial unverschiebbar verbundene Dämp- fungszylinder (25, 26) zugleich als feststehender Teil des Druckraumes (31, 32) zur Erzeugung der hydrauli schen Steuerkräfte dient, dessen beweglicher Teil durch die axial verschiebbare Kegelscheibe (3, 5) und einen zylindrischen Flansch (33, 34 bzw. 65) gebildet ist, der im bzw. auf dem Dämpfungszylinder verschiebbar ge lagert ist. 2.
    Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Dämpfungskolben eine Reihe von Durchgangsboh rungen (55, 56) grossen Querschnitts, die auf der Seite des Dämpfungszylinderraumes (29, 30) durch eine federbelastete, kreisringförmige Ventilplatte (57,<B>58;</B> 75) abgedeckt sind, und im Dämpfungskolben (27,<B>28,</B> 70) bzw. der Ventilplatte (75) Drosselbohrungen (59, 60; 74; 76) mit kleinem Querschnitt angeordnet sind. 3.
    Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Drosselbohrungen (76) des Dämpfungskol- bens bzw. der Ventilplatte (75) fest mit dem Dämpfungs- zylinder (25) verbundene, sich verjüngende Drossel nadeln (77) hineinragen, welche bei einer Verschiebung der Kurvenmuffe (17) gegen die Kraftrichtung der Druckfeder (19) den Durchflussquerschnitt der Drossel bohrungen laufend verkleinern.
    4. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ringnut (71) des mit Drosselbohrungen (74) versehenen Dämpfungskolbens (70) ein gegen Federwirkung axial verschiebbarer Kolbenring (72) angeordnet ist, der bei einer Verschiebung der Kurvenmuffe (17) in der Kraft richtung der Druckfeder (19) gegenüber dem Kolben zurückbleibt und dadurch in der Ringnut (71) ange ordnete, in den Dämpfungszylinderraum (29) mün dende Durchgangsbohrungen (73) freigibt, während er diese Durchgangsbohrungen bei entgegengesetzter Ver schiebung der Kurvenmuffe verschliesst.
CH8097759A 1958-07-19 1959-11-24 Steuereinrichtung an einem stufenlos verstellbaren Kegelscheibengetriebe CH384318A (de)

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DER23715A DE1081733B (de) 1958-07-19 1958-07-19 Steuereinrichtung an stufenlos verstellbaren Getrieben mit zwischen axial verschiebbaren Kegelscheibenpaaren laufenden Zugmittelstraengen und hydraulischer Verstelleinrichtung
DER24563A DE1178662B (de) 1958-12-12 1958-12-12 Stufenlos verstellbares Kegelscheibengetriebe mit wenigstens einer auf eine der axial verschiebbaren Kegelscheiben einwirkenden mechanischen An-presseinrichtung zur Erzeugung von drehmoment- und uebersetzungsabhaengigen Anpresskraeften

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4432743A (en) * 1980-10-09 1984-02-21 Valeo Variable speed drive pulley

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US4432743A (en) * 1980-10-09 1984-02-21 Valeo Variable speed drive pulley

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