DE1256023B - Stufenlos verstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe - Google Patents
Stufenlos verstellbares Kegelscheiben-UmschlingungsgetriebeInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
Nummer:
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Auslegetag:
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Anmeldetag:
Auslegetag:
F16h
Deutsche Kl.: 47 h-15
1 256 023
R37345XII/47h
29. Februar 1964
7. Dezember 1967
R37345XII/47h
29. Februar 1964
7. Dezember 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos verstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe mit
zwischen axial verschiebbaren Kegelscheibenpaaren laufendem Zugmittelstrang, bei dem die erforderlichen
an- und abtriebsseitigen Anpreßkräfte mit Drucköl erzeugt werden, wobei die axial beweglichen Kegelscheiben
als Kraftkolben in den umlaufenden Drackzylindern ausgebildet sind.
Damit der zwischen den Kegelscheibenpaaren laufende Zugmittelstrang bei jeder Belastung des
Getriebes die erforderliche Reibkraft übertragen kann, sind die Anpreßkräfte auf den Zugmittelstrang
der jeweiligen Getriebebelastung anzupassen. Bei zu starker Anpressung werden die Bauteile unnötig hoch
beansprucht, bei zu niedriger Anpressung rutscht der Zugstrang durch und erzeugt Beschädigungen an den
Kegelscheiben.
Es sind stufenlos verstellbare Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe
bekannt, bei denen zur Aufrechterhaltung und zur willkürlichen Änderung der Getriebeübersetzung Drucköl verwendet wird, während
die axialen Anpreßkräfte der Kegelscheibenpaare an den Zugmittelstrang auf mechanischem
Wege durch schraubenförmige Kurvenbahnen zwischen den Wellen und den axialen verschiebbaren
Kegelscheiben proportional der jeweiligen Getriebebelastung erzeugt werden. Diese schraubengangförmigen
Kurvenbahnen sind teuer in der Herstellung und begrenzen den möglichen Verstellbereich des
Getriebes auf etwa 1:5. Weiter treten bei so angepreßten und gesteuerten Getrieben beim Anfahren,
bei Drehrichtungsumkehr und bei schnellem Drehmomentwechsel schlagartige Belastungen infolge des
unvermeidlichen toten Ganges in der mechanischen Anpreßeinrichtung auf. Ferner ist es bei diesen
Getrieben bekannt, daß man die schlagartigen Belastungen mit hydraulischen Mitteln dämpfen kann.
Dies geschieht jedoch mit erheblichem baulichem Aufwand und ist beim Anfahren des Getriebes, wenn
die Druckzylinder der Kegelscheibenpaare noch nicht mit Öl gefüllt sind, unwirksam. Es ist auch bekannt,
schädliche Auswirkungen von Überlaststößen z. B. beim Anfahren schwerer Maschinen durch Rutschoder
Dämpfungskupplungen zu mildern oder zu vermeiden. Dieser Überlastungsschutz durch Rutschoder
Dämpfungskupplungen ist jedoch unvollkommen. Beispielsweise treten beim Anfahren mit Asynchronelektromotoren
trotz Zwischenschaltens von Rutsch- oder Dämpfungskupplungen Drehmomentspitzen auf, die das 3- bis 6fache des Nenndrehmomentes
betragen. Die Ursache hierfür ist hauptsächlich auf Drehmomentschwingungen zwischen
Stufenlos verstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe
Anmelder:
P. I. V. Antrieb Werner Reimers
Kommanditgesellschaft,
Bad Homburg v. d. Höhe, Industriestr. 3
Als Erfinder benannt:
Manfred Rattunde, Bad Homburg v. d. Höhe
Motor- und Arbeitsmaschinenmasse zu Beginn des Anfahrvorganges zurückzuführen. Diese hohen Drehmomentspitzen
können starke Beschädigungen an den Kegelscheiben und an dem Zugmittelstrang hervorrufen
oder gar den Zugmittelstrang zerreißen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Belastungsstöße in dem Getriebe abzufangen. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale gelöst:
a) Über ein Steuerventil, bestehend aus einem Gehäuse und einem Steuerkolben, wird den axial
verschiebbaren Kegelscheiben Drucköl zugeführt;
b) das Steuerventil wird durch ein Stellglied gesteuert, welches einerseits an einer axial beweglichen
Kegelscheibe angreift und andererseits mit einem Betätigungshebel willkürlich verstellt werden
kann;
c) der hydraulische Druck des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares wirkt als Regelgröße auf
einen Kolben ein, der ein Vorspannventil steuert, dessen Zuflußöffnung mit den Abflußleitungen
des Steuerventils verbunden ist;
d) um ein gegenseitiges Aufschaukeln der hydraulischen Drücke im Hydrauliksystem zu verhindern,
ist die wirksame Kolbenfläche des auf das Vorspannventil einwirkenden Kolbens so bemessen,
daß die hydraulische Druckzunahme an der Zuflußöffnung des Vorspannventils immer kleiner
ist als die hydraulische Druckzunahme im Druckzylinder des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares
dividiert durch das Verhältnis der Anpreßkräfte des treibenden Kegelscheibenpaares
zum getriebenen Kegelscheibenpaar;
e) ein Überdruckventil bestimmt die maximale Druckhöhe und damit die maximale Leistung
des Getriebes;
f) der hydraulische Druck des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares, der der jeweiligen Ge-
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triebebelastung annähernd proportional ist, wird auch als Regelgröße benutzt, um die Spannkraft
von kraftschlüssigen Kupplungen zu steuern, die in den Kraftfluß eingebaut sind;
g) die kraftschlüssigen Kupplungen sind konstruktiv so bemessen, daß sie bei demselben hydraulischen
Druck ein kleineres Rutschdrehmoment übertragen, als das jeweils treibende Kegelscheibenpaar
an den Zugmittelstrang abgibt.
Die hydraulische lastabhängige Anpressung der Kegelscheiben an den Zugmittelstrang wird durch
einen hydraulischen Regelkreis erzeugt. Das Steuerventil, bestehend aus Gehäuse und Steuerkolben, ist
hierbei so ausgebildet, daß es schon bei sehr kleinen Verschiebewegen seines mit einer axial beweglichen
Kegelscheibe verbundenen Steuerkolbens eine so starke Druckänderung in dem entsprechenden Druckzylinder
der Kegelscheibenpaare hervorruft, daß die bei veränderlicher Getriebebelastung eintretende
Übersetzungsveränderung vernachlässigbar klein bleibt. Diese Druckänderung, durch das Steuerventil
hervorgerufen, wirkt erfindungsgemäß über einen Kolben auf ein steuerbares Vorspannventil ein, welches
mit der Zuflußöffnung an die Abflußleitungen der Druckzylinder der Kegelscheibenpaare angeschlossen
ist, die über das Steuerventil mittels des Steuerkolbens je nach Belastungszustand des Getriebes
mehr oder weniger abgesperrt sind. Dadurch steigt im gesamten Hydrauliksystem das Druckniveau
an, wodurch eine lastabhängige Anpressung erreicht wird. Ein Überdruckventil begrenzt den maximalen
hydraulischen Druck und damit auch die maximale Übertragungsfähigkeit des Getriebes. Das ist ein entscheidender
Vorteil gegenüber den bekannten Getrieben, weil sowohl die Aufrechterhaltung und willkürliche
Änderung der Getriebeübersetzung als auch die lastabhängige Anpressung auf hydraulischem Wege
allein geschieht. Die kostspieligen schraubengangförmigen Anpreßkurven entfallen und damit auch die
Begrenzung des Regelbereiches solcher Getriebe. Damit immer der hydraulische Druck im jeweils treibenden
Kegelscheibenpaar das über einen Kolben steuerbare Vorspannventil beeinflußt, ist erfindungsgemäß
zwischen den hydraulischen Anpreßvorrichtungen an den Kegelscheibenpaaren und dem Kolben des Vorspannventils
ein Umsteuerventil vorgesehen, wenn bei bestimmten Anwendungsgebieten des Getriebes eine
Drehmomentumkehr eintritt.
Dieses Umsteuerventil verbindet selbsttätig das steuerbare Vorspannventil mit dem Druckzylinder
des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares. Durch dieses Erfindungsmerkmal ist es möglich, daß die
hydraulische lastabhängige Anpressung auch bei Drehmomentumkehr einwandfrei funktioniert. Dadurch,
daß der hydraulische Druck im Druckzylinder des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares auch das
Rutschdrehmoment von kraftschlüssigen Kupplungen, die in den Kraftfluß eingebaut sind, bestimmt,
kann ein Schutz gegen Überlaststöße erreicht werden. Dazu benutzt man zweckmäßigerweise Lamellenkupplungen,
die konstruktiv so bemessen sind, daß sie bei demselben hydraulischen Druck, der im
Druckzylinder des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares herrscht, ein kleineres Rutschdrehmoment
übertragen, als das jeweils treibende Kegelscheibenpaar an den Zugmittelstrang abgibt. Durch die Trägheit
des hydraulischen Anpreßsystems werden kurze Überlaststöße immer von der kraftschlüssigen Kupplung
abgefangen, weil die höhere Spannkraft nicht in demselben Augenblick entsteht. Zweckmäßigerweise
baut man erfindungsgemäß die kraftschlüssige Kupplung in das treibende Kegelscheibenpaar ein, derart,
daß die treibende Welle mit der einen Kupplungshälfte fest verbunden ist, während die andere Kupplungshälfte
mit der verschiebbaren Kegelscheibe drehmomentverbunden und dieser gegenüber axial
ίο verschiebbar ist, wobei sowohl die kraftschlüssige
Kupplung als auch die mit ihr verbundene Kegelscheibe durch einen gemeinsamen Öldruckzylinderraum
beaufschlagt werden. Hierdurch wird platzsparende Bauweise erreicht. Wenn das Hydrauliksystem
des Getriebes nicht von außen mit Drucköl versorgt wird, ist es beim Anfahren erforderlich, daß die mit
dem Antriebsmotor starr gekuppelte Kupplungshälfte der Lamellenkupplung eine Öldruckpumpe antreibt.
Dann findet im Moment des Anfahrens durch einen Motor keine Kraftübertragung statt, da die Kupplung
noch gelüftet ist. Erst in dem Maße, wie die Öldruckpumpe Öldruck erzeugt, wird die Lamellenkupplung
gespannt. Hierdurch wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Motor und Getriebe allmählich
hergestellt. Dies hat den Vorteil, daß auch beim Anfahren schädliche Belastungsstöße vom Getriebe ferngehalten
werden. Wird dagegen das Hydrauliksystem des Getriebes von außen mit Drucköl gespeist, so ist
zum Zwecke des Anfahrens des Getriebes eine derartige kraftschlüssige Kupplung nicht notwendig.
Man verzichtet dann lediglich auf das Vermeiden von schädlichen Überlaststößen.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe
für positive Drehmomente mit einer hydraulischen belastungsabhängigen Anpreßeinrichtung im Schnitt
durch die Achsebene mit schematischer Darstellung der Hydraulikelemente ohne Getriebegehäuse, desgleichen
F i g. 2, jedoch für positive und negative Drehmomente
bzw. Drehmomentumkehr (z. B. Berg- und Talfahrt bei Kraftfahrzeugen).
Mit einer Antriebswelle 1 sind zwei Kegelscheiben 2 und 3, mit einer Abtriebswelle 4 die Kegelscheiben
5 und 6 mittels Paßfedern 7 drehmomentverbunden, jedoch können die diagonal gegenüberliegenden
Kegelscheiben 3 und 6 auf den Wellen 1 bzw. 4 in axialer Richtung bewegt werden. Beide Kegelscheibenpaare
mit den Kegelscheiben 2 und 3 sowie 5 und 6 werden von einem Zugmittelstrang 8 umschlungen.
Mit der Antriebswelle 1 ist ein Kolben 9 starr verbunden, welcher mit axial verschiebbaren
Innenlamellen 10 drehmomentverbunden ist. Mit der Abtriebswelle 4 ist ein Kolben 11 starr verbunden.
Zwischen der Kegelscheibe 3 und dem Kolben 9 ist eine Druckfeder 12, zwischen der Kegelscheibe 6 und
dem Kolben 11 eine Druckfeder 13 angeordnet. Ein Druckraum 14 ist über die hohlgebohrte Antriebswelle
1 mit einer Öleinführung IS und weiter über eine Rohrleitung 16 mit einem Steuerventilgehäuse 17
verbunden. Ein Druckraum 18 ist über die hohlgebohrte Antriebswelle 4 mit einer Öleinführung 19 und
weiter über eine Rohrleitung 20 ebenfalls mit dem Steuerventilgehäuse 17 verbunden. Auf der Antriebswelle
1 ist eine Kupplungsglocke 21 drehbar gelagert, die eine Verzahnung 22 zum Antreiben einer dreh-
richtungsunabhängigen Ölpumpe 23 besitzt und ferner mit den außen verzahnten Außenlamellen 24
drehmomentverbunden ist. Die Außenlamellen 24 sind in der Kupplungsglocke 21 axial verschiebbar.
Ein Kupplungskolben 25 ist auf dem kleinsten Durchmesser des Kolbens 9 axial verschiebbar gelagert. Ein
weiterer Druckraum 26 steht über eine Bohrung 27 direkt mit dem Druckraum 14 in Verbindung. An
einem Steuerkolben 28 ist ein Waagehebel 29 angelenkt, an dem auch ein Übersetzungsvorwahlhebel 30
und ferner die Kegelscheibe 3 mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut 31 angreifen. Die Ölpumpe
23 fördert Drucköl über eine Ölleitung 32 in das Steuerventilgehäuse 17. An die Ölleitung 32 ist
ein Überdruckventil 33 angeschlossen, welches mit dem Getriebeölsumpf 34 in Verbindung steht. Eine
Ablaufleitung 35' verbindet das Steuerventilgehäuse
17 mit einem Vorspannventil 35, dessen Feder 36 durch einen axial verschiebbaren Kolben 37 gespannt
werden kann. Eine Kolbenfläche 38 wird von dem in der Ölleitung 16 befindlichen Öldruck beaufschlagt.
Eine weitere Ölleitung 39 führt das aus dem Vorspannventil 35 abfließende Öl zwischen die Kegelscheiben
2, 3, 5, 6 und den Zugmittelstrang 8.
Die Wirkungsweise des Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes
nach F i g. 1 ist folgende:
Damit der Zugmittelstrang 8 im Stillstand nicht lose durchhängt, wird er mit Hilfe der Druckfedern
12 und 13 etwas vorgespannt. Die Getriebeeingangsdrehzahl wird direkt über eine starre Verbindung der
Kupplungsglocke 21 mitgeteilt, die über die Verzahnung 22 die drehrichtungsunabhängige Ölpumpe 23
antreibt. Dadurch wird über die Rohrleitung 32, weiter über das Steuerventilgehäuse 17 und bei der gezeichneten
Stellung des Steuerkolbens 28 über die Ölleitungen 16 und 20 sowie über die Öleinführungen
15 und 19 ein Öldruck in den Druckräumen 14 und
18 aufgebaut, der durch die Vorspannfeder 36 bestimmt wird. Durch die Bohrung 27 baut sich auch
ein Öldruck im Druckraum 26 auf, der mittels des Kupplungskolbens 25 die Innenlamellen 10 und die
Außenlamellen 24 gegeneinanderpreßt. Erst jetzt besteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der
Kupplungsglocke 21 und der Antriebswelle 1 sowie über den Zugmittelstrang 8 mit der Abtriebswelle 4.
Die stufenlose Einstellung der Getriebeübersetzung erfolgt am Übersetzungsvorwahlhebel 30. Wird dieser
in der in F i g. 1 dargestellten Zeichnungsebene im Uhrzeigersinn um seinen Drehpunkt bewegt, so werden
durch den Steuerkolben 28 die Ölleitungen 32 und 16 und ferner die Ölleitungen 20 und 35' miteinander
verbunden. Dadurch baut sich im Druckraum 14 ein höherer Öldruck auf als Druckraum 18. Dieses
hat zur Folge, daß sich die Kegelscheiben 2 und 3 auf der Antriebswelle 1 nähern, während sich die
Kegelscheiben 5 und 6 auf der Abtriebswelle 4 entfernen, wodurch der Zugmittelstrang 8 seine Laufradien
in der Weise ändert, daß die Drehzahl der Abtriebswelle 4 bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle
1 steigt. Auf diese Weise ändert das Getriebe so lange seine Übersetzung, bis sich die am
Übersetzungsvorwahlhebel 30 vorgewählte Übersetzung eingestellt hat. Der Verstellvorgang wird dann
dadurch beendet, daß der in die Nut 31 eingreifende Waagehebel 29 den Steuerkolben 28 wieder in seine
Ausgangsposition zurückschiebt. Wird nun bei einer vorgewählten Übersetzung die Abtriebswelle 4 abgebremst,
d. h. das Getriebe belastet, so findet eine Übersetzungsänderung nach niedrigeren Abtriebsdrehzahlen hin statt. Dies geschieht dadurch, daß die
wirklich erforderlichen Anpreßkräfte des treibenden und getriebenen Kegelscheibenpaares nicht gleich
groß sind, auch nicht bei der Übersetzung 1:1. Das Verhältnis der Anpreßkräfte des treibenden und des
getriebenen Kegelscheibenpaares beträgt je nach Übersetzung und Belastung etwa 1,2 bis 2,5. Sind nun
bei Belastungsanstieg die erforderlichen höheren Anpreßkräfte am Antrieb nicht vorhanden, so überwiegen
relativ die Anpreßkräfte des Abtriebs, wodurch der Zugmittelstrang 8 so verschoben wird, daß die
Abtriebsdrehzahl sinkt, d. h., es entfernen sich die Kegelscheiben 2 und 3, während sich die Kegelscheiben
5 und 6 einander nähern. Durch diesen belastungsbedingten Verstellvorgang wird über den in die
Nut 31 eingreifenden Waagehebel 29 der Steuerkolben 28 in der Weise verschoben, daß in den Druckräumen
14 und 26 der Druck steigt, der auch über die Ölleitungen 16 die Kolbenfläche 38 beaufschlagt
und die Spannung der Feder 36 des Vorspannventils 35 erhöht. Somit steigt auch der Druck in den Ölleitungen
35' und 20 sowie im Druckraum 18. Damit steigt auch die abtriebsseitige Anpreßkraft an. Dieser
belastungsbedingte Verstellvorgang kommt zur Ruhe, wenn die Anpreßkräfte den Erfordernissen genügen,
d. h. sich ein Gleichgewichtszustand eingestellt hat. Durch entsprechende Ausbildung der Steuerkanten
des Steuerkolbens 28 und des Steuerventilgehäuses 17 läßt sich der belastungsbedingte Verstellvorgang
in sehr engen Grenzen halten.
Damit sich die Drücke in diesem hydraulischen Regelkreis nicht aufschaukeln und schließlich sehr
hoch werden, ist folgende Konstruktionsregel einzuhalten:
Die wirksame Kolbenoberfläche 38 muß so bemessen sein, daß die Druckzunahme am Vorspannventil
35 kleiner ist als die Druckzunahme im Druckraum 14 dividiert durch das Verhältnis der Anpreßkräfte.
Das Verhältnis der Anpreßkräfte errechnet zu Druck im Druckraum 14 dividiert durch Druck im
Druckraum 18. Das Überdruckventil 33 begrenzt den Maximaldruck und damit die Maximalleistung des
Getriebes. Schließlich wird das aus dem Hydraulikkreislauf abfließende Öl über die Ölleitung 39 den
Reibkontakten zur Schmierung und Wärmeabfuhr zugeführt, von wo es in den Getriebeölsumpf 34 zurückläuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens zeigt die F i g. 2. Dies ist ein Getriebe für
positive und negative Drehmomente, d. h., das treibende und getriebene Kegelscheibenpaar kann durch
Umkehr des Kraftflusses vertauscht werden (z. B. Berg- und Talfahrt bei Kraftfahrzeugen). Ein Antriebsscheibensatz
40 wird von einem nicht gezeichneten Motor in einer bestimmten Drehrichtung angetrieben.
Der Kraftfluß auf das Kegelscheibenpaar 2 und 3 erfolgt über eine Lamellenkupplung 41 und die Verzahnungshülse
42, während ein Freilauf 43 frei läuft. Am Abtriebsscheibensatz 44, der genauso wie der
Antriebsscheibensatz 40 aufgebaut ist, findet die Drehmomentübertragung über einen Freilauf 45 statt,
da der im Abtriebsscheibensatz 44 befindliche Druck wegen der Drehmomentwandlung nicht ausreicht,
eine Lamellenkupplung 46 den Erfordernissen entsprechend zu spannen. Wechselt nun der Kraftfluß
seine Richtung (z. B. Talfahrt bzw. Motorbremsung bei Kraftfahrzeugen), so wird der Abtriebsscheiben-
satz 44 zum treibenden und der Antriebsscheibensatz 40 zum getriebenen Kegelscheibenpaar. Nun läuft der
Freilauf 45 frei, und die Lamellenkupplung 46 überträgt das Drehmoment. Weil jetzt der im Antriebsscheibensatz
40 befindliche Öldruck nicht ausreichen würde, die Lamellenkupplung 41 den Erfordernissen
entsprechend zu spannen, überträgt das Drehmoment der Freilauf 43. Damit die hydraulische belastungsabhängige
Anpressung auch bei Umkehr des Kraftflusses wirksam wird, muß auch der im Abtriebsscheibensatz
44 befindliche Öldruck den Kolben 37 des Vorspannventils 35 beaufschlagen können. Dieses
wird durch ein selbsttätiges Umsteuerventil 47 mit einem frei beweglichen Kolben 48 erreicht. Bei positiven
Drehmomenten ist immer der im Antriebsscheibensatz 40 vorhandene Öldruck größer als der im
Abtriebsscheibensatz 44. Dadurch wird der frei bewegliche Kolben 48 so verschoben, daß der im Antriebsscheibensatz
40 befindliche Öldruck den Kolben 37 des Vorspannventils 35 beaufschlagen kann. (Stellung
des Kolbens 48 in Figur sichtbar gezeichnet.) Bei negativen Drehmomenten nimmt der frei bewegliche
Kolben 48 die in F i g. 2 gestrichelt gezeichnete Position ein.
Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe nach den vorgeschlagenen Erfindungsmerkmalen sind gegenüber
den bekannten Getrieben mit mechanischer Anpressung wesentlich einfacher und billiger in der Herstellung.
Das belastungsabhängige hydraulische Anpreßsystem garantiert gute Teillastwirkungsgrade. Ein
wesentlicher Vorteil ist ferner, daß bei Drehmomentumkehr kein toter Gang wie bei den mechanisch angepreßten
Getrieben entsteht und demzufolge auch keine schlagartigen Beanspruchungen eintreten
können.
Ein weiterer Vorteil ist bei den nach den Erfindungsmerkmalen konstruierten Getrieben, die nicht
von außen mit Drucköl versorgt werden, daß sowohl beim Anfahren wie auch im Betrieb ein sicherer
Überlastungsschutz gewährt wird. Beim Anfahren dadurch, daß die im Antriebsscheibensatz befindliche
kraftschlüssige Kupplung erst in dem Maße gespannt wird, wie sich der Öldruck infolge Anfahrens
des Motors aufbaut und eine kraftschlüssige Verbindung herstellt; bei dynamischen Überlastspitzen während
des Betriebes durch Ausnutzung der Trägheit im Hydrauliksystem.
Claims (4)
1. Stufenlos verstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe
mit zwischen axial verschiebbaren Kegelscheibenpaaren laufendem Zugmittelstrang,
bei dem die erforderlichen an- und abtriebsseitigen Anpreßkräfte mit Drucköl erzeugt
werden, wobei die axial beweglichen Kegelscheiben als Kraftkolben in umlaufenden Druckzylindern
ausgebildet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter
Merkmale:
a) Über ein Steuerventil, bestehend aus einem Gehäuse (17) und einem Steuerkolben (28),
wird den axial verschiebbaren Kegelscheiben (3; 6) Drucköl zugeführt;
b) das Steuerventil wird durch ein Stellglied (29) gesteuert, welches einerseits an einer
axial beweglichen Kegelscheibe angreift und andererseits mit einem Betätigungshebel (30)
willkürlich verstellt werden kann;
c) der hydraulische Druck des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares wirkt als Regelgröße
auf einen Kolben (37) ein, der ein Vorspannventil (35) steuert, dessen Zuflußöffnung
mit den Abflußleitungen (35') des Steuerventils verbunden ist;
d) um ein gegenseitiges Aufschaukeln der hydraulischen Drücke im Hydrauliksystem zu
verhindern, ist die wirksame Kolbenfläche (38) des auf das Vorspannventil einwirkenden
Kolbens so bemessen, daß die hydraulische Druckzunahme an der Zuflußöffnung des Vorspannventiis immer kleiner ist als die
hydraulische Druckzunahme im Druckzylinder des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares
dividiert durch das Verhältnis der Anpreßkräfte des treibenden Kegelscheibenpaares
zum getriebenen Kegelscheibenpaar;
e) ein Überdruckventil (33) bestimmt die maximale Druckhöhe und damit die maximale
Leistung des Getriebes;
f) der hydraulische Druck des jeweils treibenden Kegelscheibenpaares, der der jeweiligen
Getriebebelastung annähernd proportional ist, wird auch als Regelgröße benutzt, um die
Spannkraft von kraftschlüssigen Kupplungen (10, 21, 24, 41, 46) zu steuern, die in den
Kraftfluß eingebaut sind;
g) die kraftschlüssigen Kupplungen sind konstruktiv so bemessen, daß sie bei demselben
hydraulischen Druck ein kleineres Rutschdrehmoment übertragen, als das jeweils treibende Kegelscheibenpaar an den Zugmittelstrang
(8) abgibt.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den hydraulischen Anpreßvorrichtungen
an den Kegelscheibenpaaren (2, 3, 5, 6) und dem Kolben (37) des Vorspannventils (35) ein Umsteuerventil (47, 48) vorgesehen
ist, wenn bei bestimmten Anwendungsgebieten des Getriebes eine Drehmomentumkehr eintritt.
3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Kupplung
(10, 21, 24, 41, 46) in das treibende Kegelscheibenpaar (2 und 3 bzw. 40, 44) eingebaut ist, derart,
daß die treibende Welle mit der einen Kupplungshälfte (21) fest verbunden ist, während die
andere Kupplungshälfte (25) mit der verschiebbaren Kegelscheibe (3) drehmomentverbunden
und dieser gegenüber axial verschiebbar ist, wobei sowohl die kraftschlüssige Kupplung als auch
die mit ihr verbundene Kegelscheibe (3) durch einen gemeinsamen Öldruckzylinderraum beaufschlagt
werden.
4. Getriebe nach Anspruch 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in ein Kegelscheibenpaar
eingebauten Kupplung (41, 46) ein Freilauf (43, 45) parallel geschaltet ist, der bei Drehmomentumkehr
das Drehmoment überträgt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1 006 272, 1 119 621; USA.-Patentschriften Nr. 3 083 801, 3 052 132.
Deutsche Patentschriften Nr. 1 006 272, 1 119 621; USA.-Patentschriften Nr. 3 083 801, 3 052 132.
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