DE1197714B - Kegelreibungsgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen - Google Patents

Kegelreibungsgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen

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DE1197714B
DE1197714B DEM49819A DEM0049819A DE1197714B DE 1197714 B DE1197714 B DE 1197714B DE M49819 A DEM49819 A DE M49819A DE M0049819 A DEM0049819 A DE M0049819A DE 1197714 B DE1197714 B DE 1197714B
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tapered rollers
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friction
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DEM49819A
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Karl Maichen
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    • F16H15/48Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
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    • F16H15/52Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of another member
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Description

  • Kegelreibungsgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen Die Erfindung betrifft ein Kegelreibungsgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen zur stufenlosen Veränderung des übersetzungsverhältnisses.
  • Es sind bereits Kupplungen mit Umkehrgetrieben bekanntgeworden, bei welchen auf senkrecht zur Getriebeachse liegenden Zapfen eines Kegelrollenträgers mit ihrer Spitze gegen die Getriebeachse gerichtete Kegelzollen aufsitzen, welche unter dem Einfluß von sie gegen die Getriebeachse drückenden Federn stehen und zwischen zwei einander gegenüberliegenden Kegelflächen zweier Sonnenräder angeordnet sind, von denen eines unmittelbar mit der Antriebswelle und das andere axial verschiebbar gelagert mit der Abtriebswelle verbunden ist. Bei Vorwärtsbewegung wird das verschiebbare Sonnenrad unmittelbar mit einem von der Antriebswelle mitgenommenen Teil durch Reibungsschluß gekuppelt, während es zur Vollziehung der Umkehrbewegung in der anderen Richtung unter Lösung der zuvor erwähnten Verbindung mit der Antriebswelle verschoben wird und dadurch einen Reibungsschluß zwischen den Kegelrollen und den Sonnenrädem bildet.
  • Abgesehen davon, daß die Möglichkeit für eine Drehzahlwandlung fehlt, hat das bekannte Getriebe den Nachteil, daß jede Kegelrolle unter dem Einfluß einer eigenen Feder steht, demzufolge bei ungleichen Federkräften entsprechend unterschiedliche Reibungskräfte zwischen Kegelrollen und Sonnenrädern entstehen, die Anlaß zu ungleichmäßigen Abnutzungen der Kegelrollen und Auftreten von Störungen geben. Das Getriebe hat einen harten Gang und eignet sich nur zur übertragung verhältnismäßig geringer Leistungen.
  • Bei einem anderen bekannten Umkehrgetriebe sind zwei einander gegenüberliegende, durch Federn abgestützte Sonnenräder vorgesehen, zwischen denen zwei einander diametral gegenüberliegende Kegelrollen vorgesehen sind, von welchen die eine oder andere je nach dem gewünschten Drehsinn der Abtriebswelle wahlweise in Berührung mit beiden Sonnenrädem gebracht wird. Dieses Getriebe eignet sich nicht zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses bei gleichbleibendem Drehsinn und hat außerdem infolge mechanischer Abstützungen der Reibungsteile einen harten Gang.
  • Weiter ist ein Kegelreibungsgetriebe zur stufenlosen Veränderung des übersetzungsverhältnisses mit gegen die Getriebeachse zu sich verjüngenden Kegelrollen bekanntgeworden, welche durch Federkraft gegen die Getriebeachse gedrückt werden und sich an einem durch eine Schraubenfeder abgestätzten Sonnenrad abwälzen. Auch bei diesem Getriebe können infolge ungleicher Federkräfte die einzelnen Kegelrollen mit verschieden großen Drücken am Sonnenrad anliegen, wodurch ein verschieden hoher Verschleiß der Kegelrollen eintritt.
  • Schließlich ist es auch nicht neu, bei einem Kegelreibungsgetriebe mit sich nach außen verjüngenden Kegelrollen, die unter der Einwirkung der Fliehkraft an einem Sonnenrad angepreßt werden, dieses in einem hydraulischen Zylinder abzustützen. Die hydraulische Abstützung des Sonnenrades bewirkt wohl im vorliegenden Fall eine gleichmäßige Verteilung der Drücke auf die Kegelrollen, erweist sich aber bei Getrieben mit gegen die Getriebeachse zu verjüngten Kegelrollen allein als unzureichend.
  • Die Erfindung hat zur Aufgabe, bei einem Getriebe der eingangs erwähnten Art mit gegen die Getriebeachse zu verjüngten Kegelrollen die beschriebenen Mängel der bekannten Getriebe zu beseitigen und einen weichen Gang des Getriebes, welcher die übertragung großer Leistungen ermöglicht, mit hydraulischer Abstützung der Kegelrollen und der Sonnenräder zu erzielen.
  • Zu diesem Zwecke ist das Kegelreibungsgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen zur stufenlosen Veränderung des übersetzungsverhältnisses erfindungsgemäß durch die Gesamtkombination folgender Merkmale gekennzeichnet: a) Die Kegelrollen sind auf senkrecht oder schräg zur Getriebeachse liegenden Zapfen des Kegelrollenträgers frei verschiebbar; b) die Kegelrollen sind mit ihrer Spitze gegen die Getriebeachse gerichtet; c) die Kegelrollen sind nach außen durch in hydraulischen Zylindern geführte Kolben in dem Kegelrollenträger abgestützt; d) die Kegelrollen stehen mit zwei wahlweise feststellbaren Sonnenrädern im Eingriff; e) mindestens eines der Sonnenräder ist in einem hydraulischen Zylinder abgestützt; f) die Zylinder der Kegelrollen und der Sonnenfäder stehen untereinander in hydraulischer Verbindung.
  • Durch die Abstützung der Kegelrollen und mindestens eines der Sonnenräder in hydraulischen Zylindern und die hydraulische Verbindung aller dieser Zylinder wird bei dem erfindungsgemäßen Getriebe eine gleichmäßige Belastung aller Kraftübertragungselemente erzielt, so daß keine Spitzenbelastung einzelner Kegelrollen mit dem damit verbundenen vorzeitigen Verschleiß eintreten kann.
  • Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen axialen Längsschnitt durch das Getriebe, F i g. 2 eine graphische Darstellung der Abwicklungspunkte der Reibräder, F i g. 3 einen axialen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Getriebes, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3, F i g. 5 den Kegelrollenträger in Richtung des Pfeiles A in F i g. 3 bei abgenommenem stirnseitigem Sonnenrad gesehen und F i g. 6 eine schematische Darstellung der Kanäle zur Führung von Drucköl für die automatische Regelung des Getriebes.
  • Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist das Kegelreibungsgetriebe in einem Gehäuse 1 untergebracht, welches seitliche Naben 2, 3 zur Lagerung der Antriebs-bzw. der Abtriebswelle 4 bzw. 5 besitzt. Die Antriebswelle 4 ist mit einem axialen, sich in einem Absatz erweiternden Hohlraum 6 versehen, welcher mit einer in ihm eingesetzten, einseitig geschlossenen Hülse 7 eines im Querschnitt ringförmigen Kanal bildet. Am inneren Ende der Antriebswelle 4 befindet sich ein KegeIrollenträger 8, der mit einem abstehenden Ring 9 versehen ist, in welchem in gleichen Winkelabständen voneinander Zapfen 10 gelagert sind, deren Achsen senkrecht zur Getriebeachse stehen. Jeder der Zapfen 10 trägt eine Kegelrolle 11, welche auf dem Zapfen 10 zentrisch aufsitzt und in Zapfenrichtung frei verschiebbar ist. Der Zapfen und die KegelroHe besitzen ineinandergreifende Nuten und Rippen, so daß sie auf Drehung gekoppelt sind. Die Kegelrollen 11 haben gerade Erzeugende und verjüngen sich gegen die Getriebeachse zu. An den inneren Enden der Zapfen 10 sind Kegelräder 12 befestigt, die mit einem gemeinsamen, auf der Abtriebswelle 5 sitzenden Kegelrad 13 kämmen.
  • An die Kegelrollen 11 sind an diametral gegenüberliegenden Stellen 14 Sonnenräder 15,16 angepreßt, die mit plungerartigen, in hydraulischen Zylindern 17, 18 dicht bewegbaren Fortsätzen 19, 20 versehen sind. An den Kegelrollen 11 greifen hydraulische Kolben 21 an, die in Zylindern 22 dicht bewegt werden. Zwischen den Kolben 21 und den Kegelrollen 11 sind Drucklager 23 vorgesehen, welche die Drehung der Kegelrollen 11 aufnehmen, so daß die Kolben 21 von dieser Bewegung nicht erfaßt werden.
  • Die Kegelrollen 11 sind so geformt, daß sich die Erzeugenden aller Körper in einer bestimmten Stellung derselben, wie in Fig. 1 angedeutet, in einem Punkt der Getriebeachse schneiden. In dieser Lage der Kegelrollen ist die bohrende Reibung gleich Null. In der Zeichnung wurde die Lage der Kegelrollen 11, bei welcher die größte Untersetzung erfolgt, als jene Lage gewählt, bei welcher die bohrende Reibung Null ist. In vorteilhafter Weise wird diese Lage bei einer übersetzung von 1 : 2 gewählt bzw. dort, wo die Kegelrollen etwa in der Mitte ihres Verstellweges sind. Bei der graphischen Darstellung nach F i g. 2 ist der Schnittpunkt der Erzeugenden bei dieser Lage der Kegelrollen mit A bezeichnet. B ist der Schnittpunkt bei der kleinsten übersetzung (Umschaltung auf direkten Antrieb) und C der Schnittpunkt bei größter übersetzung.
  • Der Flansch 8 und das Sonnenrad 16 sowie der Ring 9 und das Sonnenrad 15 sind mit Klauen 24, 25 bzw. 26, 27 versehen, die, wie später erklärt wird, zum Eingriff gebracht werden können. An den Sonnenrädern 15, 16 greifen Lamellenbremsen 28 bzw. 29 an, die über die ölleitungen 30,31 hydraulisch betätigt werden.
  • Der Zylinder 17 steht mit einem als einseitig geschlossener Zylinder ausgebildeten Druckstück32 in Verbindung, dessen Hohlraum von dem Boden 33 eines hülsenförmigen Fortsatzes 34 abgeschlossen ist, der sich gegen das abgestufte Ende der Abtriebswelle 5 abstützt und an einer dem Druckstück 32 abgewendeten Fläche mit einer dachförmigen Ringnut 35 versehen ist. In dieser sitzt eine Anzahl von Kugeln 36, die einzeln in muldenförmige Vertiefungen 37 eines zweiten Druckstückes 38 eingreifen, so daß die Teile 32,33 bzw. 34 als Rückdruckelement, in der Hydraulik »Multiplikator« genannt, wirken können. Das Druckstück 38 ist am Ende der Abtriebswelle 5 verschiebbar gelagert und durch eine Mutter 39 in seiner Lage gesichert.
  • Die ölzufuhr zu den einzelnen hydraulischen Zylindern besorgt eine ölpumpe 40, die das öl aus einem Vorratsbehälter 41 über die Leitung 42 ansaugt und es in komprimiertem Zustand je nach Stellung eines Schiebers 43 entweder, wie dargestellt, über die Druckleitung 44 dem Kanal 6 oder über den strichliert gezeichneten zweiten Kanal im Schieber 43 und die Kanäle 45 in der Antriebswelle 4 dem inneren Hohlraum der Hülse 7 zuführt. Dieser Hohlraum setzt sich in einen in der Achse der Abtriebswelle verlaufenden Kanal 52 fort und ist über den Kanal 46 mit dem Zylinder 18, über die Kanäle 47 mit dem Zylinder 17 und über die Kanäle 48 mit dem zwischen dem Druckstück 32 und dem Fortsatz 34 eingeschlossenen Raum in Verbindung.
  • Der Kanal 6 führt über die Kanäle 49 im Kegelrollenträger 8 zu den Kanälen 50 im Ring 9, die ihrerseits in Kanäle 51 münden, welche in Speichen 100 (F i g. 5) eines im Gehäuse 1 untergebrachten Kranzes 53 ausgenommen sind, in den die Zylinder 22 in gleichen Winkelabständen voneinander eingesetzt sind. Dabei liegt zwischen je zwei benachbarten Zylindern 22 eine der genannten Speichen. Die Kanäle 51 stehen mit den ira Kranz 53 vorgesehenen Kanälen 54 in Verbindung, die ihrerseits in den Raum der Zylinder 22 münden.
  • Die Versorgung der Leitungen 30,31 mit Drucköl erfolgt über die zum druckseitigen Raum der Ölpumpe 40 führende Leitung 55 und einen Drehschieber56 mit überdruckventil, welches das ganze Hydrauliksystern gegen überlastung sichert und es zusätzlich ermöglicht, den Anpreßdruck für die Reibradübertragung beliebig zu beeinflussen.
  • Das beschriebene Reibungsgetriebe arbeitet unter der Annahme, daß es für ein Kraftfahrzeug bestimmt ist, in folgender Weise: Je nach Einstellung des Schiebers 43, welcher als Drehschieber oder als axial verschiebbares Organ ausgebildet sein kann, wird entweder der bestehende Zustand der Drehmomentenwandlung erhalten oder die Untersetzung vergrößert bzw. verkleinert oder der direkte Gang eingeschaltet oder der Antrieb auf Rücklauf umgestellt. Die Verstellung des Schiebers kann von Hand, durch Fliehkraftregler oder durch den Gashebel erfolgen.
  • Bei laufendem Motor nimmt die mit ihm gekoppelte Antriebswelle 4 über den Kegelrollenträger8 und den Ring9 die Zapfen10 samt den auf ihnen aufsitzenden KegelroHenll mit, die sich beim Votwärtsgang des Fahrzeuges am feststehenden Sonnenrad 15 abwälzen und ihre Drehbewegung den Zapfen 10 vermitteln. Die Fixierung des Sonnenrades 15 wird durch die Lamellenbremse 28 bewirkt, welche nach entsprechender Einstellung des Drehschiebers 56 durch das aus der Leitung 30 auf den Kolben 57 einwirkende Drucköl in Tätigkeit gesetzt wird. Bei dieser Einstellung des Drehschiebers ist die Leitung 31 über eine nicht dargestellte Ablaßleitung mit dem Vorratsbehälter 41 verbunden. Das dadurch ungebremst bleibende Sonnenrad 16 wird von den Kegelrollen 11 mitgenommen und dreht sich frei mit. Die Zapfen 10 vermitteln ihre Drehung über die Kegelräder 12, 13 der Abtriebswelle 5.
  • Soll dieser Zustand erhalten bleiben, so ist der Schieber 43 so eingestellt, daß die von der ständig in Betrieb stehenden Pumpe kommende Druckleitung sowohl vom Kanal 6 als auch von den Kanälen 45 getrennt ist. Das Drucköl fließt lediglich über die Druckleitung55 zum Drehschieber56, in dem das überdruckventil das überschüssige öl in den Vorratsbehälter 41 abläßt.
  • Wenn es erwünscht ist, die Untersetzung zu verringern, wird der Schieber43 so verstellt, daß er die von der Pumpe kommende Druckleitung mit den Kanälen45 und den Kana16 mit der zur Saugseite der Pumpe 40 führenden Ablaßleitung 58 verbindet. Dadurch gelangt in die Zylinder 17, 18 Drucköl, welches die Sonnenräder 15, 16 gegeneinanderschiebt, die ihrerseits die Kegelrollenll nach außen treiben. Das von den Kegelrollen über den Kolben 21 aus den Zylindern22 verdrängte öl fließt, wie aus der Zeichnung leicht erkennbar, zur Saugseite der Pumpe40. Sobald die gewünschte Einstellung der Kegelrollen 11 erreicht ist, wird der Schieber 43 in seine Ursprungslage zurückgebracht, in der die Kanäle 45 und 6 gesperrt sind. Die beschriebene Verstellung der Kegelrollen 11 in der Richtung nach außen hin kann so weit fortgesetzt werden, bis die Klauen 24, 25 und 26, 27 miteinander in Eingriff treten, wodurch der direkte Gang eingestellt wird. In dieser Lage ist der innerhalb des Gehäuses 1 befindliche Teil des Getriebes einschließlich der Zylinder 17, 18 zu einem starren Körper blockiert, welcher die Antriebswelle 4 mit der Abtriebswelle 5 ohne Untersetzung verbindet. Der Drehschieber 56 ist dabei so eingestellt, daß er wie im Leerlauf beide Leitungen 30,31 mit der Ablaßleitung zum Vorratstank 41 verbindet, wodurch die beiden Scheibenbremsen 28,29 gelöst werden.
  • Wenn die Untersetzung größer werden soll, wird der Schieber 43 so verstellt, daß er den Innenraum der Hülse 7 mit der Saugseite und den Kanal 6 mit der Druckseite der Pumpe 40 verbindet. Dadurch gelangt Drucköl in den Zylinder 22 und drückt die Kegelrollen 11 über die Kolben 21 zueinander. Die Kegelrollen 11 treiben die Sonnenräder 15, 16 auseinander und gelangen mit einem größeren Radius als zuvor zum Anliegen an den Kegelflächen 14. Das durch die Fortsätze 19, 20 aus dem Zylinder 17, 18 verdrängte öl fließt durch die Hülse 7 zur Saugseite der Pumpe 40.
  • Die Bewegungsumkehr des Getriebes erfolgt in der Weise, daß durch Umstellen des Drehschiebers Drucköl, anstatt wie eingafigs erwähnt durch das Rohr 30, durch das Rohr 31 geleitet wird. In diesem Falle wird das Rohr 30 mit der Ablaßleitung züm Vorratsbehälter 41 verbunden, wodurch die Bremse 28 gelöst und die Bremse 29 angezogen wird. Die Kegelrollen 11 wälzen sich nunmehr am Sonnen ad 16 ab und nehmen das Sonnenrad 15 mit.
  • Bei der Drehmomentenwandlung üben die Kugeln 36 auf den Fortsatz 34 einen Druck aus, welcher über den Flüssigkeitspolster 59, das Druckstück 32 und die Hülse 17 auf das Sonnenrad 15 übertragen wird, wodurch dessen Anpreßdruck an den Kegelrollen 11 erhöht wird. Diese Kraft kann zusätzlich noch durch den Rückdruck vergrößert werden, der beispielsweise durch eine Schrägverzahnung 60 am Fortsatz 34 erzielt wird, an der dem Getriebe das Drehmoment ent-nommen wird.
  • Das erfindungsgemäße Getriebe ist nach dem Baukastensystem aufgebaut. Die Sonnenräder und viele andere Teile des Getriebes haben gleiche Form, wodurch die Herstellung desselben besonders einfach ist.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sitzt der Kegelrollenträger 64 verschieblich und auf Drehung gekoppelt auf der Antriebswelle 4 und besitzt ein Gehäuse 65 zur Aufnahme der Kegelräder 12. Die Kegelräder 12 kämmen mit einem gemeinsamen, feststehenden Sonnenrad 63, das auf einer raumfesten Hülse 62 verschieblich und unverdrehbar gelagert ist.
  • Zum Unterschied von der Ausführungsform nach F i g. 1 besitzt das Sonnenrad 16 eine verlängerte Nabe, auf der ein Zahnrad 66 fest aufsitzt, das mit einem Zahnrad 67 einer parallel zur Welle 4 verlaufenden Welle 68 kämmt. Letztere ist mit einer Kupplung 69 versehen, welche über einen Hebel 70 wahlweise mit einem der Kegelräder 71, 72 in Eingriff gebracht werden kann, die mit einem Kegelrad 73 kämmen, das, wie F i g. 4 zeigt, auf einer senkrecht zur Welle 68 liegenden Welle 74 befestigt ist. Auf dieser Welle ist ein Stirnrad 75 drehbar gelagert, das mit einem Stimrad 76 der Abtriebswelle 77 kämmt. Das Stimrad 75 stützt sich über Kugeln 78 an einem Plunger 79 eines öldruckzylinders 80 ab. Die Kugeln 78 wirken als Rückdruck erzeugende Elemente und sitzen in entsprechenden muldenförmigen Ausnehmungen 81, 82 des Plungers 79 bzw. des Stirnrades 75.
  • Das Sonnenrad 15 stützt sich am Plunger 83 des Öldruckzylinders 17 ab.
  • Wie F i g. 6 zeigt, steht die Pumpe 40 saugseitig über die Leitung 85 mit einem ölbehälter 86 und druckseitig über die Leitung 87, ein überdruckventil 88 und die mit einem Rückschlagventil 89 versehene Leitung 90 mit den öldruckzylindern 22 und 17 in Verbindung. Die Leitung 87 ist über eine mit Rückschlagventil 91 ausgestattete Leitung 92 mit einer vom Zylinder 80 kommenden und über das Überdruckventil 88 zum überdruckventil 93 führenden Leitung 94 verbunden. Vom überdruckventil 93 führt eine Leitung 95 zum Zylinder 17 und eine Leitung 96 zum Behälter 86.
  • Das beschriebene Getriebe arbeitet in folgender Weise: Mit dem Antrieb der Welle 4 wird die Pumpe 40 in Gang gebracht und der Kegelrollenträger 64, 65 in rotierende Bewegung versetzt. Dabei wälzen sich die Kegelräder 12 am Sonnenrad 63 ab und bringen die Zapfen 10 in Drehung um ihre eigene Achse. Die von den Zapfen 10 mitgenommenen Kegelrollen 11 vermitteln ihre Drehung über das Sonnenrad 16 und die Zahnräder 66, 67 der Welle 68. Von dieser wird die Bewegung, je nachdem ob die Kupplung 69 mit dem Kegelrad 71 oder mit dem Kegelrad 72 im Eingriff steht, im Sinne des Vorwärts- bzw. des Rückwürtsganges auf die Welle 74 übertragen, welche über den Plunger 79 und die Kugeln 78 das Stimmd 75 antreibt, das die Drehung über das Stirnrad 76 der Abtriebswelle 77 vermittelt.
  • Die Pumpe 40 saugt Druckmittel aus dem Behälter 86 über die Leitung 85 an und drückt es in die Leitung 87 sowie über die Leitung 92 und das Rückschlagventil 91 in die Leitung 94. Der bei Drehung des Kegelrollehträgers 64 durch die Fliehkraft der Kegelrollen 11 auf die Plunger 21 ausgeübte Druck verdrängt, wenn im Zylinder 80 nur geringer Druck herrscht, aus den Zylindern 22 Druckmittel, welches über den Zylinder 17 durch die Leitung 95 das überdruckventil 93 und die Leitung 96 in den Behälter 86 abfließt. Dieser Vorgang bewirkt, daß die Kegelrollen 11 nach außen wandern, wodurch sich das übersetzungsverhältnis dem direkten Gang nähert.
  • Bei größerem Antriebsmoment übt das im Zylin- der 80 befindliche Druckmittel einen entsprechend größeren Widerstand auf das Ventil 93 aus. Das Druckmittel stützt sich am Rückschlagventil 89 der Leitung 90 an und drückt die Kegelrollen 11 zueinander, so daß diese je nach Fahrwiderstand der dem ersten Gang entsprechenden Stellung zusteuern.
  • Das Rückschlagventil 89 zwingt das Druckmittel, den beschriebenen Weg zu fließen. Aus dem Kanal 90 wird das Druckmittel über die mit dem Zylinder 17 in Verbindung stehende Bohrung 97 der treibenden Welle 4, den Kanal 98 im Gehäuse des Kegelrollenträgers, die Kanäle 51 in den zwischen den Zy- i lindern 22 liegenden Speichen 100 sowie die Kanäle 54 des die Zylinder 22 tragenden Kranzes 53 in die Zylinder 22 geführt.
  • Um die Pumpe 40 den veränderlichen Belastungen und Liefermengen bzw. Drücken anzupassen, steuert das überdruckventil 88 den Druckstrom je nach der durch den Plunger 79 hervorgerufenen Belastung. Ein von . Hand einstellbares überdruckventil mit Druckanzeiger sichert die übergangssteHen gegen überlastung. Eine weitere EinsteRmöglichkeit zur Steuerung des Getriebes kann durch Verschieben der Kolbenstange 103 und des Ventilkegels 104 mittels einer nicht dargestellten Einrichtung, wie Hebel u. dgl., erzielt werden. Wenn das Getriebe für ein Kraftfahrzeug verwendet wird, kann dadurch das Fahrzeug beliebig beschleunigt oder gebremst werden, was zur Steigerung der allgemeinen Sicherheit wesentlich beiträgt. Ein elastisches Polster 105 im Ventil 93 sorgt für elastischen Schließdruck des Ventilkegels 104.
  • Das beschriebene Getriebe ist besonders vorteilhaft für Kraftfahrzeuge mit Heckmotorantrieh. Es kann mit einer Nullstellung gebaut werden, da die Berechnung eine Leerlaufstellung ergibt.
  • Es können natürlich im Rahmen der Erfindung verschiedene konstruktive Abänderungen vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, die Kegelflächen 14 nicht, wie beschrieben, als ebene, sondern als gekrümmte Flächen auszubilden. Weiter können die Lamellenbremsen durch Konus- oder Bandbremsen ersetzt werden. Schließlich kann an Stelle von Drucköl ein plastisches oder gasförmiges Medium verwendet werden.
  • Es ist auch möglich, die Zapfen 10 in einem unbeweglichen Gehäuse zu lagern, so daß sie nur eine rotierende Bewegung um ihre eigene-Achse ausführen können. In diesem Falle kann die Welle 5 als Antriebswelle dienen, wobei das Sonnenrad 15 nur als Stützscheibe dient und auf der Welle 5 frei drehbar gelagert ist und das Sonnenrad 16 als Abtriebsscheibe dient und mit dem Abtriebsteil - der Welle 4 - auf Drehung gekoppelt ist. Auf der Antriebswelle 5 ist außer dem Kegelrad 13 noch ein zweites, ihm gegenüberliegendes Kegelrad vorgesehen, wobei wahlweise eines der beiden Kegelfäder, je nachdem ob Vorwärts- oder Rückwärtsgang eingeschaltet ist, mit den Kegelrädern 12 in Eingriff gebracht wird. Um dieses Kegelradgetriebe kann ein starres Gehäuse vorgesehen sein. Am Abtriebsteil kann zur Erhöhung des Regelbereiches noch ein Planetengetriebe nachgeschaltet werden. Die Fortsätze 19, 20 können von den nunmehr als Stützscheibe und Abtriebsscheibe dienenden Sonnenrädern 15, 16 getrennt sein und an diesen über Drucklager angreifen. Die hydraulischen Zylinder der Sonnenräder und auch der Kegelrollen sind mit dem die Zapfen 10 lagernden Getriebegehäuse starr verbunden. Durch diese Umgestaltung wird das als Urnlaufgetriebe ausgebildete, eingangs beschriebene Reibungsgetriebe zu einem Vorgelegegetriebe.

Claims (2)

  1. Patentanspräche: 1. Kegelreibungsgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen zur stufenlosen Veränderung des übersetzungsverhältnisses, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale. a) Die Kegelrollen (11) sind auf senkrecht oder schräg zur Getriebeachse liegenden Zapfen (10) des Kegelrollenträgers (8, 9) frei verschiebbar; b) die Kegelrollen sind mit ihrer Spitze gegen die Getriebeachse gerichtet; c) die Kegelrollen sind nach außen durch in hydraulischen Zylindern (22) geführte Kolben (21) indem Kegelrollenträger abgestützt; d) die Kegelrollen stehen mit zwei wahlweise feststellbaren Sonnenrädern (15, 16) im Eingriff; e) mindestens eines der Somrienräder ist in einem hydraulischen Zylirider (17, 18) abgestützt; f) die Zylinder der Kegelrollen und der Sonnenräder stehen untereinander in hydraulischer Verbindung.
  2. 2. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Zylinder (17, 18) der Sonnenräder (15, 16) sowie die Zy" linder (22) der an den Kegelrollen (11) angreifenden Kolben (21) über einen gesteuerten Schieber (43) wahlweise mit der Saugseite oder mit der Druckseite einer ölpumpe (40) verbindbar sind. 3. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Erzeugenden aller Kegelrollen in der Mittelstellung des übersetzungsbereiches in der Getriebeachse schneiden. 4. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelrollenträger (8, 9) mit Kupplungselementen (24, 27) versehen ist, die bei einer bestimmten Lage der Kegelrollen (11) bzw. der Sonnenräder (15, 16) mit Kupplungselementen (25, 26) der Sonnenräder in Eingriff treten und die direkte Kraftübertragung von der Antriebswelle (4) auf die Abtriebswelle (5) bewirken. 5. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Anpreßkraft zwischen den Sonnenrädem (15, 16) und den Kegelrollen (11) drebmomentabhängige Anpreßeinrichtungen (35, 36, 37, 60) am Abtriebsteil vorgesehen sind, deren Druck über ein mit einer der ölleitungen in Verbindung stehendes ölpolster (59) auf eines der Sonnenräder übertragen wird. 6. Reibungsgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von hydraulischen Medien plastische oder gasförmige Medien verwendet werden. 7. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebene Welle (5) mit einem Kegelrad (13) versehen ist, das mit auf den Zapfen (10) der Kegelrollen (11) befestigten Kegelrädern (12) im Eingriff steht. 8. Reibungsgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Sonnenrad (15) als frei drehbare Stützscheibe ausgebildet ist und das andere Sonnenrad (16) zu den getriebenen Teilen führt. 9. Reibungsgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den getriebenen Teilen (74) eine in Abhängigkeit vom Drehmoment wirkende hydraulische Anpreßvorrichtung (78, 79, 80) vorgesehen ist, welche auf hydraulischem Wege ein überdruckventil (93) beeinflußt, das seinerseits den Abfluß von Druckmittel aus den die Kegelrollen (11) abstützenden hydraulischen Zylindern (22) regelt. 10. Reibungsgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Zylindern (22) der Kegelrollen (11) Druckmittel zuführenden Leitung (90) ein Rückschlagventil (89) vorgesehen ist. 11. Reibungsgetriebe nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Zylindern (22) der Kegelrollen (11) Druckmittel zuführenden Leitung (90) ein überdruckventil (88) vorgesehen ist. 12. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelrollenträger auf der Antriebswelle (4) axial verschiebbar gelagert ist. 13. Reibungsgetriebe nach Ansprach 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Kegelrad (63) auf einer raumfesten Hülse (62) verschieblich gelagert ist. 14. Reibungsgetriebe nach den Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zylinder (80) der drehmomentabhängigen hydraulischen Anpreßvorrichtung (78,79) zum Überdruckventil (93) führende Leitung (94) ihren Weg über das in der Druckmittelzufuhrleitung (90) liegende überdruckventil (88) nimmt. 15. Reibungsgetriebe nach Ansprach 14, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druckmittelumlauf besorgende Pumpe (40) druckseitig über ein überdruckventil (91) mit der vom Zylinder (80) der hydraulischen Anpreßvorrichtung (78, 79) kommenden Leitung (94) in Verbindung steht. 16. Reibungsgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Druckmittelzufuhrleitung (90) eingebaute überdruckventil (88) den Druckstrom in Abhängigkeit von dem im Zylinder (80) der hydraulischen Anpreßvorrichtung (78, 79) herrschenden Druck steuert. 17. Reibungsgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (93) zur. willkürlichen Steuerung des Abflusses mit einer verschiebbaren Kolbenstange (103) und einem Ventilkegel (104) versehen ist. 18. Reibungsgetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß im, Überdruckventil (93) zur Steuerung des Druckmittelabflusses ein elastisches Polster (105) zur Sicherung des elastischen Schließdruckes des Ventilkegels (104) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 167 061, 643 486; österreichische Patentschrift Nr. 210 699; französische Patentschrift Nr. 528 357.
DEM49819A 1961-01-30 1961-07-26 Kegelreibungsgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen Pending DE1197714B (de)

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GB (1) GB949922A (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE167061C (de) *
FR528357A (fr) * 1919-12-24 1921-11-10 John Shearman Wilkerson Dispositif de commande par friction de l'essieu arrière d'une automobile
DE643486C (de) * 1934-02-28 1937-04-09 William Turner Selbsttaetig sich einstellendes Umlaufraedergetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
AT210699B (de) * 1958-05-30 1960-08-25 Karl Maichen Stufenloses Planetenreibradgetriebe

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FR1312310A (fr) 1962-12-14
GB949922A (en) 1964-02-19
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AT229654B (de) 1963-10-10

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