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Stufenlos verstellbares Kegelscheibengetriebe mit wenigstens einer
auf eine der axial verschiebbaren Kegelscheiben einwirkenden mechanischen Anpreßeinrichtung
zur Erzeugung von drehmoment-und übersetzungsabhängigen Anpreßkräften
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Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos verstellbares Kegelscheibengetriebe
mit wenigstens einer auf eine der axial verschiebbaren Kegelscheiben einwirkenden
mechanischenAnpreßeinrichtung. DieAnpreßeinrichtung besteht in bekannter Weise aus
einer drehfest, aber axial gegen die Wirkung einer Druckfeder verschiebbar auf der
Getriebewelle angeordneten und gegen einen Anschlag in axialer Richtung einseitig
abgestützten Kurvenmuffe mit Paaren von gegensinnig ansteigenden, schraubengangförmigen
Kurvenbahnen veränderlichen Steigung und ebensolchen Kurvenbahnen in der Stirnfläche
eines mit der verschiebbaren Kegelscheibe verbundenen Teils und zwischen den Kurvenbahnen
angeordneten Rollkörpern; das Drehmoment wird bei einer solchen Anpreßeinrichtung
über die Kurvenmuffe und die Rollkörper auf die Kegelscheibe übertragen, wobei gleichzeitig
eine axiale, auf die Kegelscheib#e wirkende Anpreßkraft erzeugt wird.
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Diese Getriebe sind meist als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ausgebildet,
bei denen auf zwei parallelen Getriebewellen Kegelscheibenpaare angeordnet sind,
die von einem oder mehreren Zugmittelsträngen umschlungen werden. Jedoch können
diese Getriebe auch mit sich kreuzenden Wellen ausgebildet sein, wobei sich entweder
die Kegelscheiben unmittelbar kräftschlüssig berühren oder unter Zwischenschaltung
von Reibkörpem (Reibringen, Kugeln od. dgl.) miteinander in Wirkungsverbindung stehen.
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Die an sich bekannte Anpreßeinrichtung erzeugt unter dem an der Getriebewelle
herrschenden Drehmoment eine axiale Anpreßkraft, die dem an der Welle herrschenden
Drehmoment proportional ist. Der Proportionalitätsf aktor ist hierbei bestimmt durch
den jeweiligen örtlichen Neigungswinkel in dem Punkt der Kurvenbahnen, in welchem
die Rollkörper zur Anlage kommen. Bei größter axialer Verschiebung der beweglichen
Kegelscheibe liegen die Rollkörper 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
gegeneinander in Umfangsrichtung verdreht, und die Rollkörper laufen an den Kurvenbahnen
hoch. Da die Kurvenbahnen veränderliche Steigung haben, ändert sich hierbei der
Proportionalitätsfaktor der Umsetzung des Drehmoments in die axiale Anpreßkraft.
Auf diese Weise lassen sich die Anpreßkräfte der je-
weiligen Drehmomentbelastung
und der jeweiligen Übersetzung des Getriebes in der Weise anpassen, daß sie immer
die für die Reibkraftilbertragung notwendige, aber auch ausreichende Größe haben.
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Ändert sich bei gleichbleibender Drehrichtung die Drehmomentrichtung,
z. B. bei einem Kraftfahrzeuggetriebe, 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 Anpreßeinrichtungen die Rollkörper, welche den Kraftschluß
zwischen den zusammenarbeitenden Kurvenbahnen herstellen, nunmehr an gegensinnig
ansteigenden Kurvenbahnen zur Anlage kommen, was je nach der eingestellten
Übersetzung des Getriebes mehr oder minder große Umschlagwege für die Rollkörper
bedeutet. Damit bei diesem Vorgang die RoHkörper nicht von den Kurvenbahnen abheben,
ist die Kurvenmuffe in bekannter Weise auf der Getriebewelle axial verschiebbar
und steht unter der Wirkung einer Druckfeder, welche die Kurvenmuffe gegen die axial
verschiebbare Kegelscheibe drückt, so daß die Rollkörper an den Kurvenbahnen in
Anlage gehalten werden und sich auf den bisher verwendeten Kurvenbahnen bis zum
Kurvengrund abwärts bewegen. Wenn sich die RoUkörper dann auf den gegensinnig ansteigenden
Kurvenbahnen wieder aufwärts bis zum neuen Arbeitspunkt bewegen, wird d#e Kurvenmuffe
gegen die Kraft der Druckfeder wieder in ihre Ausgangslage (normale Betriebslage)
zurückgedrückt, in der sie sich in axialer'Richtung gegen einen Wellenbund od. dgl.
abstützt.
Es ist bereits bekannt, diese Druckfedern als Ringfedern
auszubilden, welche durch Reibung die Rückkehr der Kurvenmuffe in ihre normale Betriebslage
verzögern sollen. Weiterhin ist es bekannt, die Druckfeder mit einem Klemmenrollengesperre
zu kombinieren, das beim Nulldurchgang des umschlagenden Drehmoments gelöst wird
und der Kurvenmuffe unter der Wirkung der Feder eine unbehinderte axiale Verschiebung
gestattet, bei der Rückkehrbewegung der Kurvenmuffe aber bereits wieder sperrt,
so daß diese nur unter überwindung von Reibkräften verzögert ihre normale Betriebslage
wieder einnehmen kann. Wegen des in beiden Fällen auftretenden Verschleißes und
der sich ändernden Reibungskoeffizienten haben sich diese bekannten Bremsvorrichtungen
für die nach dem Drehmomentwechsel in ihre Ausgangslage zurückkehrende Kurvenmuffe
jedoch nicht bewährt. Ein weiterer Nachteil dieser Bremseinrichtungen liegt darin,
daß die Bremswirkung nicht progressiv mit der Schnelligkeit der Rückkehrbewegung
der Kurvenmuffe ansteigt. Die Bremswirkung läßt sich also nicht der in weiten Grenzen
variierenden Schnelligkeit des Drehmomentumschlages anpassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben -eschilderten Nachteile
zu vermeiden.
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Die Verschiebung der Kurvenmuffe auf die Kegelscheibe zu soll möglichst
unbehindert vor sich gehen, während ihre Rückkehr verschleißfrei und unabhän-gig
von stets ungewissen Reibungsbeiwerten in einer solchen Weise gebremst werden soll,
daß die Bremswirkung mit der Schnelligkeit des Drehmomentumschlages wächst. Man
erreicht so eine größere Lebensdauer, sicheres Funktionieren, stoßfreien Umschlag
bei jeder Schnelligkeit des Drehmomentwechsels und während der Rückkehrbewegung
der Kurvenmuffe ausreichend hohe Anpreßkräfte.
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Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
die Kurvenmuffe als Dämpfungskolben ausgebildet ist, der einen mit der Getriebewelle
umlaufenden, mit Flüssigkeit gefüllten Dämpfungszylinderraum von einem ebenfalls
umlaufenden und mit Flüssigkeit gefüllten Zylinderraum trennt, und daß im Dämpfungskolben
Rückschlagventile angeordnet sind, welche während der Verschiebung der Kurvenmaffe
im Sinne der Kraftrichtung der Druckfeder der Flüssigkeit freien Durchtritt vom
Zylinderraum in den Dämpfungszylinderraum gestatten, während der entgegengesetzten
Verschiebung der Kurvenmuffe aber die Flüssigkeit zwingen, durch enge Drosselbohrungen
aus dem Dämpfungszylinderraum in den Zylinderraum zurückzuströmen.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann sich die Kurvenmuffe beim
Drehmomentwechsel schnell und ohne nennenswerten Widerstand unter der Wirkung der
Druckfeder gegen die bewegliche Kegelscheibe hin bewegen und dabei die Rollkörper
der Kurvenbahn entlang in den Kurvengrund führen und in Anlage halten, während ihre
Rückwärtsbewegung geschwindigkeitsabhängig sehr stark gedämpft ist, weil die Druckflüssigkeit
aus dem Dämpfungszylinderraum jetzt nur noch durch die Drosselbohrungen in den Druckraum
zurückströmen kann. Durch diese Dämpfung wird während dieses Teiles des Umschlagvorgangs
die Anpreßkraft, die von der Anpreßeinrichtung erzeugt wird, sehr stark erhöht,
und die Kurveamuffe legt sich am Ende ihrer Bewegung praktisch ohne Stoß an den
Wellenbund an. Die im Dämpfungskolben angeordneten, einseitig wirkenden Drosselventile
können in verschiedener Weise gestaltet werden. Es hat sich bewährt, im Dämpfungskolben
eine Reihe von Durchgangsbohrungen großen Querschnitts, die auf der Seite des Dämpfungszylinderraumes
durch eine federbelastete, kreisringförmige Ventilplatte abgedeckt sind, und im
Dämpfungskolben 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
Drosseinadeln hinein, welche bei einer Verschiebung der Kurvenmuffe gegen die Kraftrichtung
der Druckfeder den Durchflußquerschnitt der Drosselbohrungen laufend verkleinern.
Eine weitere zweckmäßige Ausbildung des Drosselventils wird dadurch erhalten, daß
in einer Ringnut des mit Drosselbohr-ungen versehenen Dämpfungskolbens ein gegen
Federwirkung axial verschiebbarer 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 Dämpfungszylinderraum mündende Durchgangsbohrungen
freigibt, während er diese Durchgangsbohrungen bei entgegengesetzter Verschiebung
der Kurvenmuffe verschließt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann sowohl bei Getrieben, die nur
an einer Welle eine solche Anpreßeinrichtung aufweisen, als auch bei solchen, die
an beiden Wellen Anpreßeinrichtungen tragen, Verwendung finden.
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Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Einrichtung bei
solchen Getrieben anwenden, bei denen eine belastungsabhängige hydraulisch erzeugte
Steuerkraft zur Aufrechterhaltung einer einmal eingestellten Getriebeübersetzung
Verwendung findet, weil in diesem Falle sowieso mit den Getriebewellen umlaufende
Zylinderräume vorgesehen sind.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt,. und zwar zeigt F i g. 1 den Längsschnitt durch die beiden Wellen
eines hydraulisch gesteuerten Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung, teilweise in schematischer Darstellung, F i g. 2 einen der F
i g. 1 entsprechenden Längsschnitt durch einen Scheibensatz eines solchen
Getriebes in einer geänderten Ausführungsform; F i g. 3 und 4 zeigen eine
erste Ausführungsform des in F i g. 1 und 2 dargestellten Drosselventils
in zwei Arbeitsstellungen, Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch eine weitere
Ausführungsforin, Fig. 6 und 7 Teilschnitte durch das Drosselventil
gemäß F i g. 5 in zwei Arbeitsstellungen, Fig. 8 einen Teilschnitt
durch einen Scheibensatz mit einer dritten Ausführungsforrn des Drosselventils,
F i g. 9 und 10 Teillängsschnitte durch das Drosselventil nach F i
g. 8 in zwei Arbeitsstellungen und Fig. 11 einen Teillängsschnitt
durch eine andere Getriebebauart mit sich kreuzenden Wellen.
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Das Getriebe nach Fig. 1 ist als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
dargestellt. Auf zwei parallelen Wellen 1 und 2 ist je ein Kegelscheibenpaar
3, 4 und 5, 6 gelagert. Die Kegelscheiben 3 und 5 sind
drehbar und axial verschiebbar auf den zugehörigen Wellen 1
und 2 gelagert.
Die Kegelscheiben 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 Kegelscheibenpaaren 3, 4 und 5, 6
läuft ein endloser
Zugmittelstrang 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 zusammenarbeiten, die auf der Stirnseite je einer mit den Wellen
1 bzw. 2 fest verbundenen Kurvenmuffe 17 bzw. 18 angeordnet
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 Stimflächen
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 Drehmomentwechsel
einnimmt. Sie ist durch die Kraft der Druckfeder 19 gegen die Kegelscheibe
3
verschoben worden und hat die Rollkörper 13 an den tiefsten Punkt
der Kurvenbahnen 11 und 15 geführt.
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Auf den Wellen 1 und 2 ist auf der Seite der beweglichen Kegelscheibe
3 bzw. 5 je ein Dämpfungszylinder 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 Kurvenmuffe 17 und 18 bildet.
Die Kurverunuffen 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
Dämpfungszylinder 25 bzw. 26 und andererseits durch die bewegliche
Scheibe 3 bzw. 5 und einen an ihr angeordneten Flansch 32 bzw.
34 gebildet wird.
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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 Zahnradpumpe 38 über
ein überdruckventil 39 einem Steuerzylinder 40 zugeführt. Im Steuerzylinder
40 sind zwei Steuerkolben 41 und 42 angeordnet, die in ihrer Mittelstellung der
Druckflüssigkeit gestatten, sowohl in die Leitungen 35 und 36 einzutreten
als auch die Steuerkolben 41, 42 zu umgehen, so daß sie aus den Zylinderräumen 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 verschoben, dann wird der Zufluß der Druckflüssigkeit
zur Leitung 36 gedrosselt und gleichzeitig die Leitung 36 mit der
Abflußleitung 46 verbunden, so daß der Druck der Druckflüssigkeit im Zylinderraum
32 im wesentlichen durch die Einstellung des Drosselventils 47 bestimmt ist.
Gleichzeitig wird aber der Druckflüssigkeit der Zutritt zur Leitung 35 mehr
geöffnet und der Durchtritt der Druckflüssigkeit in den Zylinderraum 43 gedrosselt.
Damit baut sich ein von der axialen Verschiebung der Steuerkolben 41, 42 abhängiger
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 Ringnut 51 an der beweglichen
Kegelscheibe 5 eingreift, während sein anderes Ende 52 als Stellhebel
ausgebildet ist, so daß der zweiarmige Hebel 49 sowohl von Hand als auch (in der
Zeichnung nicht dargestellt) mit Hilfe einer Gewindespindel, einer Servosteuerung
od. dgl. verstellt werden kann.
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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 F i g. 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 auseinandergefahren sind. Auf der
Antriebsseite sind die Kegelscheiben 3, 4 ganz zusammengefahren, und die
Rollkörper 13 seien durch eine axiale Verschiebung der Kurveninuffe
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 stehenbleiben.
Die Rollkörper 12 laufen auf einander gegenüberliegenden Kurvenbahnen
11 bzw. 15 hoch und drücken damit die Kurvenmuffe 17 in axialer
Richtung zurück, bis ihre Stimfläche 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 Kurvemnuffe
17
über die Rollkörper 13 auf den Scheibensatz 3, 4 übertragen,
wobei gleichzeitig dem Drehmoment 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 einklemmt, daß die Reibkraftübertragung
gesichert ist. Auf der Antriebswelle 2 versuchen die Rollkörper 14 unter der Wirkung
des Abtriebsdrehmoments ebenfalls an den Kurvenbahnen 12, 16 hochzulaufen,
könnten dies aber nur unter gleichzeitiger Änderung 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 Übersetzung
sind.
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Wäre im Druckraum 31 auf der Welle 1 kein Druck vorhanden,
dann würde sich nur die Übersetzung des Getriebes ändern, wefl die vom Zugmittelstrang
53 auf die Kegelscheiberr 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 Antriebsseite und
eine Vergrößerung auf der Abtriebsseite zur Folge, und dementsprechend würden die
beweglichen Kegelscheiben 3
und 5 in F i g. 1 nach links ausweichen.
Die Folge davon wäre, daß über den zweiannigen Hebel 49 die Steuerkolben 41, 42
nach links verschoben würden, wodurch sich schon bei geringster Verschiebung im
Druckraum 31 auf der Antriebswelle 1 ein Steuerdruck aufbaut, der
ausreicht, um eine merkliche übersetzungsänderung zu verhindern. Gleichzeitig wird
im Druckraum 32 der Druck scy weit gesenkt,
daß nur noch
der durch das Drosselventil 47 bestimmte Minimaldruck herrscht.
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Wird das Abtriebsdrehmoment an der Welle 2 vergrößert, 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 eingestellte übersetzung des Getriebes beibehalten wird.
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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 Druckraum 31 und
eine Verschiebung der beweglichen Kegelscheiben 3 und 5 nach links,
wodurch sich die Laufradien des Zugmittelstranges ändern und gleichzeitig die Steuerkolben
41 und 42 wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden, bis wieder Gleichgewicht
zwischen den vom Zugmittelstrang 53 auf der Antriebsseite erzeugten Spreizkräfte
und den diesen Spreizkräften entgegenwirkenden, von der Kurvenmuffe 17 erzeugten
Anpreßkräfte und den vom Druckmittel im Druckraum 31 erzeugten Steuerkräften
hergestellt ist. Bei dieser übersetzungsänderung bewegen sich die Rollkörper
13 auf den Kurvenbahnen auf der Antriebsseite um ein kleines Stück in Richtung
auf den Kurvengrund zu und auf der Abtriebsseite ein kleines Stück aus dem Kurvengrund
heraus und an den Kurvenbahnen hoch.
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Es sei nun angenommen, daß sich die Drehmomentenrichtung an der Abtriebswelle
2 plötzlich umkehre. Dann macht die Welle 2 und die Kurvenmuffe 18 eine Relativdrehung
zum Kegelscheibenpaar 5, 6. Die Rollkörper 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 Anlaae hält. Da sich auch
auf der Antriebsseite die Drehmomentenrichtung umkehrt, tritt auch dort eine Relativdrehung
zwischen der Welle 1 und der Kurvemnuffe 17 zum Scheibensatz
3, 4 ein, die Rollkörper 13 laufen ebenfalls in Richtung auf den Kurvengrund
und werden durch die von der Druckfeder 19
nach rechts verschobene Kurvenrauffe
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 Stimflächen 21 und 22 zur Anlage an die Anschläge
23
und 24 kommen.
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Die soeben beschriebenen Axialverschiebungen der Kurvenmuffen
17 und 18 beim Drehmomentenwechsel werden einerseits durch die Druckfeder
19
und 20 und andererseits durch eine Dämpfungseinrichtung gesteuert, die
nachstehend beschrieben ist.
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Die Kurvenmuffen 17 und 18 sind, wie oben bereits erwähnt,
als Dämpfungskolben 27 und 28 ausgebildet, die den Dämpfungszylinderraum
29 bzw. 30
vom Druckraum 31 bzw. 32 trennen. Im Dämpfungskolben
27 bzw. 28 sind, auf den Umfang verteilt, eine Reihe von Durchgangsbohrungen
55 bzw. 56 verhältnismäßig 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 Dämpfungskolben 27 und 28 Drosselbohrungen 59 und
60 verhältnismäßig kleinen Querschnitts auf. Wie in Fig. 3 und 4 im
einzelnen dargestellt ist, heben die Ventilplatten 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 Dämpfungszylinderraumen
29 bzw. 30. Zu Beginn der Rückwärtsbewegung der Kurvenmuffen gegen
die Kraftrichtung der Druckfedern 19 bzw. 20 schließen diese Ventilplatten
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 Dämpfungszylinderräumen 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
erhaltenbleibt. 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.
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Es sei angenommen, daß bei dieser Rückwärtsbewegung der Kurvenmuffe
17 auf der Antriebsseite deren Anpreßkraft durch die Drosselung ihrer Bewegung
doch nicht ausreichend sei, so daß die beweglichen Kegelscheiben 3 und
5 die Tendenz haben, nach links auszuweichen, wodurch auch die Steuerkolben
41 und 42 eine Bewegungstendenz nach links erhalten, 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.
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Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist also ein stoßfreier Umschlag
der Kurvenmuffen bei Drehmomentenwechsel gewährleistet und außerdem während des
Umschlagvorganges die Erzeugung ausreichend hoher Anpreßkräfte sichergestellt.
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F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsforrn des Scheibensatzes
auf der Welle 2. Während bei der Ausführungsforrn nach F i g. 1 der Flansch
34 der beweglichen Kegelscheibe 5 den Dämpfungszylinder 26 von außen
übergreift, ist hier die Anordnung so gewählt, daß der zylindrische Flansch
65 in den Dämpfungszylinder 26 hineinragt.
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Die F i g. 3 und 4 zeigen die Arbeitsweise des an Hand der
F i g. 1 beschriebenen einseitig wirkenden Drosselventils im Dämpfungskolben
27 bzw. 28 der Kurvenmuffen 17 bzw. 18.
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Die F i g. 5 bis 7 und 8 bis 10 zeigen
zwei weitere Ausführungsformen für die Ausbildung des einseitig wirkenden Drosselventils
und ihre Wirkungsweisen. Die Darstellungen in F i g. 5 und
8 entsprechen der oberen Hälfte des Scheibensatzes auf der Welle
1 der F i g. 1. Die Kurvenmuffe 17 ist bei der Ausführungsform
nach F i g. 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
Kurvenmuffe in der Kraftrichtung der Druckfeder 19 gegenüber dem Kolben
70 zurückbleibt und dadurch in der Ringnut 71 angeordnet, in
den
Dämpfungszylinderraum 29 mündende Durchgangsbohrungen 73 frei gibt.
Bei der umgekehrten Bewegungsrichtung werden durch den Kolbenring72 diese Durchgangsbohrungen
sofort wieder geschlossen. Der Dämpfungskolben 70 weist außerdem Drosselbohrungen
74 auf, durch die bei der Rückwärtsbewegung der Kurvenmuffe die Druckflüssigkeit
hindurchströmen muß. Die Wirkungsweise dieses Schleppventils ist im Prinzip die
gleiche wie die des Plattenventils, das an Hand der F i g. 1 und
3 bis 4 beschrieben worden ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 bis 10
weist
der Dämpfungskolben der Kurvenmuffe 17 wieder Durchgangsbohrungen
55 auf, die durch eine federbelastete Ventilplatte 75 verschlossen
sind. Diese Ventilplatte 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 zunächst einen großen Durchströmquerschnitt.
Mit wachsender Annäherung an die Endstellung werden aber diese Drosselbohrungen
mehr und mehr durch die Drosselnadeln 77 verschlossen, so daß die Dämpfungswirkung
progressiv ist.
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F i g. 11 schließlich zeigt, daß die Erfindung nicht auf Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
beschränkt ist. Der Antriebsscheibensatz auf der Welle 100 entspricht in
seinem Aufbau vollständig dem linken Teil des Antriebsscheibensatzes auf der Welle
1 in F i g. 1.
Der Abtriebsscheibensatz wird hier durch eine Reibkegelscheibe
101 gebildet, die unmittelbar mit der Antriebsreibscheibe102 reibungsschlüssig
zusammenarbeitet. Die übersetzungsänderung wird in bekannter Weise durch axiale
Verschiebung der Abtriebskegelscheibe 101 auf ihrer Welle 103 mit
Hilfe einer Gewindespindel herbeigeführt, so daß sich auch die Antriebsreibscheibe
102 in axialer Richtung auf der Welle 100 verschiebt. Die Wirkungsweise der
Dämpfung der Kurvenmuffe beim Drehmomentenwechsel und des Aufbaues der hydraulischen
Steuerkräfte ist grundsätzlich die gleiche wie soeben an Hand der F i
g. 1 bis 10 beschrieben. Die F i g. 11 soll nur ein
Beispiel dafür sein, daß die erfindungsgemäße Einrichtung auch bei anderen konstruktiven
Formen stufenlos verstellbarer Getriebe verwendbar ist.