DE1816951C2

DE1816951C2 - Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe

Info

Publication number: DE1816951C2
Application number: DE19681816951
Authority: DE
Inventors: Dittrich Dr Otto; Manfred Rattunde
Original assignee: PIV Antrieb Werner Reimers GmbH and Co KG
Current assignee: PIV Antrieb Werner Reimers GmbH and Co KG
Priority date: 1968-12-24
Filing date: 1968-12-24
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3600961A; FR2027041A1; GB1300075A; DE1816951B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos ein- angeschlossen ist. Eine derartige Ausbildung und a stellbares Kegelschciben-Umschlingungsgetriebe mit Anordnung des Drosselventils führt zu einer besonmindestens zwei Kegelscheibenpaaren, deren je eine ders einfachen und raumsparenden Bauweise.
.- taxiai verschiebbare Kegelscheibe als umlaufender Das Drosselventil kann jedoch auch als Kegel-Druckzylinder eines mit der zugehörigen Welle fest S ventil ausgebildet sein oder ein Einkanten-Steuervcrbundenen Kolbens ausgebildet ist und bei dem schieber sein, wobei die axialen Stirnflächen des letz- _K 3. die Anpreßkräfte lastabhängig hydraulisch erzeugt tercn als Kolbenflächen ausgebildet sein können, auf 'w '-»werden, mit einem Übersetzungsstellglied und einem deren eine das Stellglied über ein Fedeielement einmit dem Stellglied gekoppelten Vierkanten-Steuer- wirkt, während deren andere mit dem auf der Abschieber, der die Druckflüssigkeit den Druckzylindern io triebsseite herrschenden hydraulischen Druck beaufzuteilt, mit einem verstellbaren Drosselventil im schlagt ist.

Rückfluß der über die Außenkanten des. Vierkanten- In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann

Steuerschiebers abfließenden Druckflüssigkeitsmen- für die Fälle, bei denen das Stellglied als ein an sich

gen mit dem auf der Abtriebsseite herrschenden bekanntes, einerseits willkürlich zur Änderung der

Druck. 15 Getriebeübersetzung und andererseits zur Aufrecht-

Bei einem solchen bekannten Getriebe ist der von erhaltung der eingestellten Übersetzung beeinfluß-

dem in der Rückflußleitung befindlichen Drossel- bares Rückführgestänge ausgebildet ist, das sowohl

ventil eingestellte und auf die abtriebsseitigcn Kegel- am Vierkanten-Steuerschieber als auch an einer der

scheiben wirkende Druck von der Größe des auf die axial verschiebbaren Kegelscheiben angelenkt ist, dem

gelriebeeingangsseitigen Kegelscheiben wirkenden ao Drosselventil ein zweites Drosselventil, beispielsweise

, Anpreßdruckes abhängig. Dadurch passen sich bei ein Kegelventil oder ein Einkanten-Steuerschieber,

einer Änderung des übertragenen Drehmomentes die nachgeschaltet sein, das zwangläufig von einer der

Anpreßkräfte erst mit einer gewissen Verzögerung axial verschiebbaren Kegelscheiben verstellbar ist.

den neuen Verhältnissen an. Dies ist bei mehreren Damit bt die Möglichkeit gegeben, das Verhältnis

aufeinanderfolgenden Drehmomentwechseln nach- as von an- und abtriebsseitiger Anpreßkraft auch über-

teilig. setzungsabhängig zu beeinflussen, da jeder der mög-

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe soll liehen Übersetzungsstellungen des Getriebes eine besomit darin bestehen, ein Getriebe zu schaffen, bei stimmte Einstellung des zweiten Drosselventils zudem die Erzeugung der abtriebsseitigen hydrau- geordnet ist.

lischen Anpreßkräfte nicht mehr von der Höhe des 30 Durch die französische Patentschrift 1 425 189 ist

äntriebsseitig herrschenden hydraulischen Druckes im Zusammenhang mit Kegelscheiben-Umschlin-

bestimmt wird. Außerdem soll es möglich sein, gungsgetrieben, bei denen die an- und abtriebs-

gegebenenfalls das Verhältnis von an- und abtriebs- seitigen Anpreßkräfte ausschließlich mechanisch er-

seitiger Anpreßkraft auch in Abhängigkeit vom zeugt werden, bei Verwendung eines leistungs- und

Übersetzungsverhältnis zu beeinflussen. 35 drehzahlveränderbaren Antriebsaggregates bereits ein

Ausgehend von einem Kegelscheiben-Umschlin- Stellglied bekannt, das aus einem Leistungsstellhebel gungsgetriebe der eingangs beschriebenen Art, wird für das Antriebsaggregat besteht, der auf einen die diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Getriebeübersetzung bestimmenden Regler einwirkt, das Drosselventil und dtr Vierkanten-Steuerschieber der außerdem durch die veränderbare Antriebsdrehgleichzeitig durch das Stellglied beeinflußbar sind. 40 zahl beeinflußt wird.

Die erfindungsgemäße Maßnahme hat die Wir- Auch ist es bereits durch die Patentschrift des kung, daß sich jede Änderung der Arbeitsbedingun- Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin gen des Getriebes, also eine willkürliche Änderung Nr. 64937 bekannt, bei einem Getriebe mit drehdes Übersetzungsverhältnisses, eine Änderung der moment- und übersetzungsabhängiger Anpreßeinirich-Drehzahl oder der Leistung des Antriebsaggregates 45 tung für die axial verschiebbaren Kegelscheibe!!! ein sowie eine Änderung der antriebsseitigen Belastung Stellglied für den Vierkanten-Steuerschieber in Ab- und damit eine Änderung des durch das Getriebe hängigkeit von einem Drehzahlmesser zu steuern, zu übertragenden Drehmomentes, unmittelbar so- Dabei ist jedoch das Drosselventil in der Abflußwohl auf den Vierkanten-Steuerschieber als auch leitung nicht mit dem Stellglied verbunden,
auf das Drosselventil auswirkt, so daß eine Zeit- 50 Ausführungsbeispiele der Erfindung sind au» der verschiebung zwischen dem Ansprechen des Vier- nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen erkanten-Steuerschiebers und dem Ansprechen des sichtlich. Es zeigt
Drosselventils nicht mehr eintreten kann. Fig. 1 ein für leistungs- und drehzahlveränder-

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann bare Antriebsaggregate bestimmtes Kegeischeiben-

das Drosselventil mit dem Vierkanten-Steuerschieber 55 Umschlingungsgetriebe mit einer ersten Ausführung

zwangläufig in Verbindung stehen. Es kann jedoch des Drosselventils,

auch kraftschlüssig rrrt dem Vierkanten-Steuer- Fig. 2 das Getriebe nach Fig. 1, jedoch mit einer schieber verbunden sein. Ferner kann das Drossel- anderen Anordnung und Ausbildung des Drosselventil durch eine radiale öffnung des Vierkanten- ventils,

Steuerschiebers und eine dieser bei neutraler Stellung 60 F i g. 3 das Getriebe gemäß F i g. 2. jedoch für

des Vicrkanten-Steuerschiebers koaxial gegenüber- den Einsatz bei drehzahlkonstanten Antricbsaggre-

liegcnde öffnung des Steuerschiebergehäuses gebildet gaten, und

sein, wobei außerdem 'm Vierkanten-Steuerschieber Fig.4 ein bei leistungs- und drehzahlverUnderdessen radiale öffnung durch eine sich von den baren Antriebsaggregaten verwendbares Kegel-Steuerkanten entfernende, axiale Bohrung mit einem 65 scheiben-Urnschlingungsgetriebe mit einer dritten Überdruckventil in Verbindung stehen kann, welches Ausbildung und Anordnung des Drosselventils,
seinerseits jenseits der öffnung des Steuerschieber- Bei der nachfolgenden Beschreibung der Zeichgehüüses an den Rückfluß für die Druckflüssigkeit nungen sind funktionen g!e;chv/:rkesde Teile mi!

gleicher Bezifferung verschen. Danach weist jedes der dargestellten Getriebe eine Antriebswelle 1 und eine Abtriebswelle 2 auf. Auf der Antriebswelle 1 ist ein Paar von Kegelscheiben 3 und 4 und auf der Abtriebswelle 2 ein Paar von Kegelscheiben 5 und 6 angeordnet, zwischen denen ein Zugmittelstrang 7 umläuft. Die Kegelscheiben 4 und 6 sind als axial verschiebbare Druckzylinder für auf den Wellen 1 und 2 feste Druckkolben 8 und 9 ausgebildet, so daß zwischen Kegelscheibe 4 und Druckkolben 8 bzw. Kegelscheibe 6 und Druckkolbcn 9 Druckräume 10 bzw. 11'gebildet sind, in die über Leitungen 12 und 13 Druckö! zur Erzeugung der erforderlichen Anpreßkraft auf den Zugmittelstrang 7 geleitet werden kann.

Die Leitungen 12 und 13 sind an einen Vierkanten-Steuerschieber 14 bzw. 15 angeschlossen, der das ihm von einer Pumpe 16 zugeführte Drucköl entsprechend seiner Einstellung auf die Leitungen 12 und 13 verteilt, wobei ein Überdruckventil 17 aa der Verbin-Ü dungsleitung 18 zwischen Pumpe 16 und Vierkanten-

J Steuerschieber 14 bzw. 15 den maximal am Vier-

"; kanten-Steuerschieber verfügbaren Öldruck und da-

P mit die maximal durch das Getriebe übertragbare

% Leistung aus Sicherheitsgründen begrenzt. Die von

_f. der Pumpe 16 geförderten, volumenmäßig über-

schüssigen Druckölmengen strömen über die Außen-

§ kanten des Vierkanten-Steuerschiebers und eine

Rückflußleitung 19 beispielsweise in einen Sammel

behälter 20, mit dem die Saugseite der Pumpe 16 in Verbindung steht.

Bei den beispielsweise in Fahrzeugantrieben verwendbaren Getrieben gemäß Fig. 1, 2 und 4 ist der Vierkanten-Steuerschieber 14 bzv/. 15 an einen Drehzahlregler 21 angelenkt, dessen an einem drehbaren, aber nicht axial verschiebbaren Flansch 22 schwenkbar gelagerte Fliehgewichte 23 einerseits über eine Verzahnung TA unter dem Einfluß der Drehzahl der Antriebswelle 1 und andererseits über eine Feder 25 unter dem Einfluß der jeweils eingestellten Leistung des Antriebsaggregates, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, stehen. Dazu ist das Gaspedal 26 . des nicht dargestellten Verbrennungsmotors über eine Stange 27, einen drehbar gelagerten Winkelhebel 28 und eine Zugstange 29 mit dem freien Ende eines bei 30 drehbar gelagerten Doppelhebels 31 verbunden, der über einen Flansch 32 die Feder 25 entgegen der Wirkung der Fliehgewichte 23 mehr oder weniger gegen den Bund 33 der Schieberwelle 34 spannt.

Es gehört zu den bekannten Eigenarten von Kegel· scheiben-Umschlingungsgeirieben, daß sie sich bei Umkehr der Drehmomentrichtung, 6. h. für den Fall, daß die Abtriebswelle 2 zur Antriebswelle wird, zu hohen Abtricbsdrehzahlen hin verstellen wollen, was seine Ursache darin hat, daß der Zugmittelstrang 7 auf die treibenden Kegelscheiben eine je nach den Gegebenheiten um das etwa Ein- bis Zweifache höhere Spreizkraft ausübt, als auf die getriebenen Kegelscheiben. Dieser Fall der Umkehr der Drehmomentrichtung tritt aber bei Kraftfahrzeugen häufig auf, und zwar dann, wenn das Fahrzeug mit Hilfe des Motors gebremst werden soll. Man kann dann einer Verstellung des Getriebes zu hohen Antriebsdrehzahlen hin entgegenwirken, indem man mit Hilfe des Gaspedals 26 am Regler 2t einen Belasiungszustand simuliert, ohne dabei jedoch die Drosselklappe 35 im Vergaser des Antriebszu öffnen. In bekannter Weise geschieht dies bei den Getrieben gemäß Fig. 1, 2 und 4 dadurch, daß bei der dargestellten Leerlaufstellung des Gaspedals 26 die Anlcnkpunkte J6 und 37 der Zugstange 29 sowie der Drehpunkt 38 des Winkelhcbels 28 miteinander fluchten und daß sich das Gaspedal ausgehend von seiner Leerlaufsfcllung noch weiter zurücknehmen läßt. Bei dieser Anordnung führt sowohl eine Vor- als auch eine Rückbewegung des

ίο Gaspedals 26 aus seiner Leerlaufstellung zu einer gleichsinnigen Schwenkbewegung des Doppelhebels 31 um seinen Drehpunkt 30 und damit zu erhöhter Vorspannung der Feder 25. Damit bei einer Rücknahme des Gaspedals 26 über seine Leerlaufstellung

hinaus eine Einwirkung auf den Vergaser des Antriebsmotors ausgeschaltet ist, ist die Verbindungsstangc 39 zur Drosselklappe 35 geteilt und mit einer Einrichtung 40 versehen, mittels derer sich die beiden Teilstücke der Verbindungsstange 39 bei dieser Be wegung des Gaspedals 26 ineinanderschieben können. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe ist in den Rückfluß der über die Außenkanten des Vierkanten-Steuerschiebers 14 strömenden Druckölmengen zur Steuerung des im Druckraum 11 herrschen- den, also abtriebsseitigen hydraulischen Druckes und damit gleichzeitig zur Steuerung des an- und abtriebssuitigen Druckniveaus ein Drosselventil 41 geschaltet, welches durch eine radiale Bohrung 42 des Vierkanten-Steuerschiebers 14 und eine dieser bei der dargestellten neutralen Stellung des Vierkanten-Steuerschiebers koaxial gegenüberliegenden Bohrung 43 des Steuerschiebergehäuses 44 gebildet ist. Ein derartiges Drosselventil 41 ist nicht nur besonders einfach herzustellen und billig, sondern es hat ins besondere wegen seiner Stellwcgabhängigkeit vom Vierkanten-Steuerschieber 14 den Vorteil, daß sich jeder vom Regler 21 ausgehende Steuerimpuls ohne Zeitverzögerung sowohl auf den antriebaseitigen hydraulischen Druck im Druckraum IO als auch auf den abtriebsseitigen hydraulischen Druck im Druckraum 11 auswirkt. Damit wird ein besonders schnelles und präzises Einstellen der erforderlichen Anpreßkräfte bei sich ändernden Arbeitsbedingungen erreicht, wie dies nachfolgend an Hand einiger Bei spiele erläutert wird.

Soll aus der in F i g. 1 dargestellten Leerlaufstellung das Fahrzeug plötzlich beschleunigt werden (kick down), so führt das dazu vorgenommene Durchdrücken des Gaspedals 26 nach rechts zu einer.

Verschiebung des Flansches 32 und damit über die Feder 25 und die Schieberwelle 34 zu einer geringen Linksverschiebung des Vierk?nten-Steuerschiebers aus seiner dargestellten Mittellagt:. Gleichzeitig werden- durch die Linksverschiebung der Welle 34 und damit des Bundes 33 die freien Enden der Fliehgewichte 23 etwas zur Welle 34 hin geschwenkt. Die geringe Linksverschiebung des Vierkantcn-Stcuerschiebers 14 hat wegen dessen sehr steiler Charakteristik zur Folge, daß der hydraulische Druck im Raum IO spürbar fällt, da der Zuflußquerschnitt für die; Leitung 12 durch den Vierkanten-Steuerschieber 14 verringert wird, während der im Raum 11 herrschende hydraulische Druck steigt, da der Zuflußquerschnitt zur Leitung 13 vergrößert wird. Darauf- hin wandert die Kegelscheibe 6 nach links und die Kegelscheibe 4 nach rechts, d. It. das Getriebe verstellt sic¥i zu niedrigen Abtriebsdrchzahlen hin, und zwar so yange, bis durch die damit einhergehende

5 * θ

Drehzahlerhöhung der Antriebswelle 1 und somit Vierkanten-Steuerschieber 14 Impulse im Sinne einer auch des Antriebsmotors die Fliehgewichte 23 den Linksverschiebung erhält. Damit erhöht sich aber in Vierkanten-Steuerschieber 14 über seine Mittellage der beschriebenen Weise der abtriebsseitige hydrauhinaus so weit nach rechts verschoben haben, daß lische Druck, so daß das Getriebe zu niedrigeren Abdurch die Erhöhung des in der Leitung 12 und im 5 triebsdrehzahlen hin verteilt wird. Auch dieser VerRaum 10 herrschenden hydraulischen Druckes die Stellvorgang findet sein Ende, wenn zwischen der einAusweichbewegung der Kegelscheibe 4 zum Still- gestellten Motorleistung und der an der Abiriebsstand kommt. Die jetzt erreichte Stellung des Vier- welle 2 erforderlichen Leistung Gleichgewicht kantcn-Steuerschiebcrs 14 bedingt gleichzeitig einen herrscht, d. h. der Antriebsmotor und damit die Durchflußquerschnitt im Drosselventil 41, bei dem io Welle 1 nicht mehr die Tendenz haben, eine gerinfür die über dieses Ventil abfließenden Drucköl- gere Drehzahl anzunehmen.

mengen mit dem in der Leitung 13 und dem Raum Wird dagegen bei dem vorstehe· ή oeschriebenen 11 herrschenden Druck dieser Druck auf das zur Beispiel bei einer Zunahme des Fahrwiderstandes inErzeugung der abtriebsseitigen Anpreßkraft erforder- folge einer Zunahme der Fahrbahnsteigung das Gasliche Maß eingestellt ist. »5 pedal 26 in dem Maße weiter durchgedrückt und da-Wcgen der sehr steilen Charakteristik des Vier- mit die Leistung des Antriebsmotors stetig in dem kanten-Steuerschiebers 14 spielt sich der beschrie- Maße erhöht, in dem die zur Überwindung des zubcne Verstellvorgang sehr rasch ab, da schon äußerst nehmenden Fahrwiderstandes an der Abtriebsgeringe Axialvcrschiebungen des Vierkanten-Steuer- welle 2 erforderliche Leistung steigt, so führt dies Schiebers zu einem Ansprechen des Getriebes im ao praktisch zu keiner Änderung der vorhandenen GeSinne einer Änderung der Getriebeübersetzung füh- triebeübersetzung, sondern lediglich über eine gercn. Wird also das Gaspedal 26 zur Beschleunigung ringfügige Erhöhung der Motordrehzahl und damit des Fahrzeuges durchgedrückt, so ändert sich die der Drehzahl der Welle 1 zu einer ebenso gering-Getricbeüberselzung praktisch gleichzeitig mit der fügigen Verschiebung des Vierkanten-Steuerschiebers Bewegung des Gaspedals, so daß das Gleichgewicht 25 14 nach rechts, was eine Erhöhung des in der Leizwischen der auf den Bund 33 wirkenden Kraft der tung 12 und im Druckraum 10 herrschenden hydrau-Feder 25 einerseits und der auf diesen Bund durch lischen Druckes und über das Drosselventil 41 auch die Flichgewichte 23 ausgeübten Axialkraft anderer- eine Erhöhung des im Druckraum 11 herrschenden seits immer nur wenig zugunsten einer entsprechend hydraulischen Druckes bedeutet. Aus diesem Begcrinuen Axialverschiebung des. Vierkanten-Stcucr- 30 lastungsfall ist ersichtlich, daß bei dem in Fig. I srhiebers 14 nach rechts oder links verschoben dargestellten Getriebe die an- und abtriebsseitigen _wj_rt! Anpreßkräfte lastabhängig gesteuert werden, also bei Bei der augenblicklichen Übersetzungsstellung des Erhöhung der durch das Getriebe übertragenen Lei-Getriebes kleiner Laufradius des Zugmittel- stung und damit der Getriebebelastung einerseits bei

stranges 7 auf der Welle 1 und großer Laufradius des 35 praktisch unverändertem Übersetzungsverhältnis Zugmittelstranges auf der Welle 2 — hat aber bei andererseits auch die an- und abiriebsseitigen Anglcichzeitig ganz durchgedrücktem Gaspedal 26 der preßkräfte erhöht werden.

Antriebsmotor eine etwa seiner maximalen Leistungs- Soll schließlich das Fahrzeug mit Hilfe des An-

abgabc c· sprechende Drehzahl angenommen, was triebsmotors gebremst werden, so ist dies ohne bedujch ein entsprechende Auslegung der Feder 25 40 sondere Maßnahmen nicht möglich, da in diesem vorbestimmt ist.' Mit zunehmender Geschwindigkeit Falle die Welle 2 zur Antriebswelle und die Welle 1 des Fahrzeuges hat nun der Antriebsmotor ständig zur Abtriebswelle wird, also der Zugmittelstrang 7 die Tendenz, seine Drehzahl zu erhöhen, was aber zvi die Kegelscheiben 5 und 6 eine größere Spreizüber die Flichgewichte 23 laufend zu Impulsen im kraft ausübt, als auf die Kegelscheiben 3 und 4, was Sinne einer Rechlsverschiebung auf dem Vierkanten- 45 zur Folge hätte, daß er auf der Welle 2 einen kleinen Steuerschieber 14 führt, die zur Folge haben, daß und auf der Welle 1 einen großen Laufradius einsich das Getriebe durch entsprechende Erhöhung des nimmt, da in den Druckräumen 10 und 11 die zur im Raum 10 herrschenden" hydraulischen Druckes Abstützung der im Verhältnis umgekehrten Spreizmii zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zu größe- kräfte erforderlichen hydraulischen Drücke fehlen, ren Abtriebsdrehzahlen hin verstellt, bis nach Be- 50 Dem kann man entgegentreten, indem man mittels schleunieungsende die zur Überwindung des Fahr- des Gaspedals 26 am Regler 21 einen Belastungsfali Widerstandes an der Abtriebswelle 2 erforderliche simuliert, ohne dabei jedoch die Leerlaufleistung des Leistung der durch den Antriebsmotor an der Welle 1 Aniriebsmotors zu ändern. Dies geschieht bei dem in zur Verfügung gestellten Leistung gleich ist. Wäh- Fig. 1 dargestellten Getriebe dadurch, daß das Gasrend dieses Verstellvorganges erhöht sich die Dreh- 55 pedal aus der dargestellten Leerlaufstellung weiter zahl des Antriebsmotors und damit die Drehzahl der zurückgenommen wird, was ebenfalls zu einer Ver-WeIIc 1 im angestrebten günstigen Fall nur unwesent- Schiebung des Flansches 32 nach links und damit zu lieh. einer Erhöhung der Vorspannung der Feder 25 führt.

Wächst beispielsweise bezogen auf die Leerlauf- Eine Änderung der Motorleistung tritt dabei nicht stcliunc bei halb durchgedrücktem Gaspedal 26 der 60 ein, da sich die beiden Teile der Verbindungsstange Fahrwiderstand z. B. durch Zunahme der Fahrbahn- 39 mittels der Einrichtung 40 ineinanderschieben Steigung, so wollen der Antriebsmotor und damit die können.

WfIIi: Ϊ sowie der Regler 21 eine geringere Drehzahl Die Verschiebung des Flansches 32 nach links

annehmen, wenn an der Stellung des Gaspedals 26 führt über die Feder 25 auch zu einer geringen Vertun! damit an der in das Getriebe eingeleiteten Lei- 6₅ Schiebung des Vierkanten-Steuerschiebers 14 aus der stung keine Änderung vorgenommen wird. Die Flieh- dargestellten Symmctriclagc nach links, so daß der gewichtc 23 wollen also unter der Wirkung der Fc- im Raum 11 herrschende hydraulische Druck steigt, dci 25 auf die Welk· 34 zu schwenken, wodurch der während der im Raum 10 herrschende Druck fällt.

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Dadurch wandert die Kegelscheibe 6 nach links und Der Vierkanten-Steuerschieber 14 mit Drosselventil ,.^ die Kegelscheibe 4 nach rechts, das Getriebe verstellt 41 ist an den Steuerhebel 49 angelenkt.
^{ί r}. sich also zu höheren Drehzahlen der Welle 1 hin, und Es gehört zu den Gesetzmäßigkeiten stufenlos zwar so lange, bis die damit einhergehende Drehzahl- verstellbarer Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe, * !erhöhung des Reglers 21 über die Fliehgewichte 23 5 daß ausgehend von einer Übersetzungseinstellung für der durch die Feder 25 auf den Bund 33 ausgeübten niedrige Abtriebsdrehzahlen das Verhältnis von opti- '■-; Verstelikraft das Gleichgewicht hält. Diesem Gleich- mal an- und abtriebsseitig erforderlicher Anpreßkraft gewichtszustand entspricht eine aus der dargestellten mit zunehmender Übersetzungsänderung zu hohen -_f, Symmetrielage nach links verschobene Stellung des Abtriebsdrehzahlen hin einen niedrigeren Wert anj Vierkanten-Steuerschiebers 14 gemäß dem Umstand, io nimmt, wenn die antriebsseitig eingeleitete Leistung W ' daß die Welle 2 treibt und die Welle 1 getrieben unverändert bleibt, im vorliegenden Fall der an-""" _Λ ·. wird. triebsseitig konstanten Drehzahl also das zwischen γ ^ Für den Fall, daß durch eine plötzliche, starke Kegelscheiben 3 und 4 und Zugmittelstrang 7 zu ■\ Axialbewegung des Vierkanten-Steuerschiebers 14 übertragende Drehmoment nicht geändert wird; Diese das Drosselventil 41 ganz oder zu weitgehend ge- 15 Änderung des Verhältnisses zwischen an- und abj schlossen wird, ist über eine Axialbohrung 55 ein triebsseitiger Anpreßkraft mit einer Verstellung der . Überdruckventil 56 in den Druckölfluß geschaltet, Getriebeübersetzung bewegt sich jedoch in so gewelches den maximal auf der Abtriebsseite des Ge- ringen Grenzen, daß sie im normalen Bedarfsfalle triebes erzeugbaren hydraulischen Druck aus Grün- nicht beachtet zu werden braucht. In einer Reihe von & den der Sicherheit begrenzt. ao Fällen gewinnt sie jedoch an Bedeutung, weil bei-Von dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe unter- spielsweise sehr hohe Leistungen übertragen werden scheidet sich das inFig. 2 dargestellte durch dieAus- sollen oder bei vorgegebener zu übertragender Leibildung und Anordnung des Drosselventils. Dieses im stnng ein Getriebe besonders klein gebaut werden ganzen mit 45 bezeichnete und wiederum in den soll, so daß man Wert darauf legt, dem Getriebe Rückfluß der über die Außenkanten des Vierkanten- as einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu geben, um Steuerschiebers 15 strömenden Druckölmengen mit die Beanspruchung der einzelnen Getriebeteile sowie dem im abtriebsseitigen Druckzylinder 11 herrschen- die Verluste durch Reibung und Erwärmung mögden hydraulischen Druck geschaltete Drosselventil liehst gering zu halten. In diesen Fällen soll also die besteht aus einem Gehäuse 46, in dem ein Einkanten- Größe der an- und abtriebsseitigen Anpreßkräfte Steuerschieber 47 axial verschiebbar ist. Die axialen 30 nicht nur in Abhängigkeit von der jeweiligen GeStirnflächen dieses Einkanten-Steuerschiebers 47 sind triebebelastung, sondern auch in Abhängigkeit von als Kolbenflächen ausgebildet, auf deren eine das der Getriebeübersetzung erzeugt werden.
Gaspedal 26 über eine Druckfeder 48 einwirkt, wäh- Diese Forderung erfüllt das in Fig. 3 dargerend die andere Kolbenfläche mit dem abtriebsseiti- stellte Getriebe dadurch, daß dem Drosselventil 4t gen hydraulischen Druck beaufschlagt ist. 35 ein weiteres Drosselventil 45 gemäß F i g. 2 nachge-Die gegenüber dem in F i g. 1 dargestellten schaltet ist, dessen Druckfeder 48 über einen in eine Drosselventil 41 unterschiedliche Wirkung des Umfangsnut 57 an der Kegelscheibe 4 eingreifenden Drosselventils 45 besteht im wesentlichen darin, daß Winkeihebel 58 in Abhängigkeit von der jeweiligen an ihm jeweils sofort der abtriebsseitige hydraulische Getriebeübersetzung vorspannbar ist, so daß die Druck eingestellt wird, der bei einer Änderung der 40 Größe des abtriebsseitigen hydraulischen Druckes Leistung des Antriebsmotors über das Gaspedal 26 und damit des an- und abtriebsseiiigen Druckniveaus dem dieser geänderten Leistung zugeordneten neuen nicht nur durch das Drosselventil 41 lastabhängig, Gleichgewichtszustand des Getriebes entspricht. Dies sondern auch durch das Drosselventil 45 in Abhängeschieht dadurch, daß beispielsweise beim Durch- gigkeit von der jeweiligen Getriebeübersetzung bedrücken des Gaspedals 26 die Vorspannung der 45 stimmt wird. Auf diese Weise sind bei dem in Druckfeder 48 erhöht wird, was eine Rechtsverschie- F i g. 3 dargestellten Getriebe optimale Anpreßkräfte bung des Einkanten-Steuerschiebers 47 und damit erzeugbar, d. h. Anpreßkräfte, die nur um einen beeine Drosselung des Druckölstromes in der Rückfluß- stimmten Sicherheitswert über den minimal crfordcrleitung 19 zur Folge hat. Hat diese Drosselung den liehen liegen.

gewünschten Wert angenommen, so hält der auf den 50 Wird das in Fig. 3 dargestellte Getriebe abtriebs-Einkanten-Steuerschieber 47 wirkende, nunmehr er- scitig höher belastet, so will es sich zu niedrigeren höhte abtriebsseitige hydraulische Druck der erhöhten Drehzahlen der Abtricbswelle 2 hin verstellen, da die Vorspannung der Druckfeder 48 das Gleichgewicht. mit der erhöhten abtriebsseitigen Belastung vcrbun-F i g. 3 zeigt eine Abwandlung der in den F i g. 1 denc abtriebsseitige Spreizkrafterhöhung des Zug- und 2 dargestellten Getriebe für die Fälle, in denen 55 miltelstranges 7 auf der Antriebsseite je nach Überausgehend von einer konstanten Drehzahl des An- Setzungsstellung mit etwa dem ein- bis zweifachen triebsmotors verschiedene Drehzahlen der Abtriebs- Wert wirksam wird. Die damit verbundene Tendenz welle 2 einstellbar sein sollen, wobei auch hier wieder der Kegelscheibe 4, nach rechts auszuweichen führt konstruktiv bereits beschriebene Teile mit der vorher aber über den Steuerhebel 49 zu einer geringfügigen verwendeten Bezifferung versehen sind. Zur Auf- 60 Verschiebung des Vicrkanlcn-Stcuerschicbcrs 14 mit rechterhaltung der eingestellten Getriebeübersetzung Drosselventil 41 nach rechts, was eine entsprechende bzw. zu deren willkürlicher Änderung dient ein Erhöhung sowohl des im Raum 10 als auch des im Steuerhebel 49, der mit seinem einen Ende in eine Raum 11 herrschenden hydraulischen Druckes bc-Umfangsnut 50 der Kegelscheibe 4 eingreift, mit deutet, die dazu ausreicht, die mit der erhöhten (Icdicsem Ende also die jeweilige Übcrsctzungsstellung 65 tricbcbelaslung verbundene erhöhte Spreizkraft des des Getriebes abfühlt, und der über sein anderes Zugmiltdstrangcs 7 ubzustiit7.cn. Wegen der bereits Ende mittels eines Handhebels 51 zur willkürlichen erwähnten steilen Charakteristik des Vierkanten-ÄndiMung der Gclricbcübcrsctzimg verstellbar ist. Steuerschiebers 14 und der annlihemd ebenso steilen

Charakteristik des Drosselventils 41 ist diese belastungsabhängige Änderung der an- und abtriebsseitigen hydraulischen Drücke praktsich nicht mit einer Änderung der Getriebeübersetzung verbunden, so daß auch auf das Drosselventil 45 kein seine Wir-•kung ändernder Einfluß ausgeübt wird.

Soll die Getriebeübersetzung beispielsweise zu höheren Drehzahlen der Abtriebswelle 2 hin -willkürlich verstellt werden, so geschieht dies über eine Schwenkung des Handhebels 51 im Uhrzeigersinne, wodurch zunächst das an diesen Hebel angelenkte Ende des Steuerhebels 49 und damit auch der Vierkanten-Steuerschieber 14 mit Drosselventil 41 nach ^?ffechts verschoben werden. Damit steigen aber auch ^die in den Räumen 10 und 11 herrschenden hydrautischen Drücke, wobei die Drucksteigerung im Raum 10 derart überwiegt, daß die Kegelscheibe 6 nach rechts ausweicht, während die Kegelscheibe 4 nach links gedrückt wird und dabei das in ihre Umfangsnut 50 eingreifende Ende des Steuerhebels 49 mit- 3© nimmt. Letzteres führt zu einer Rückverschiebung des Vierkanten-Steuerschiebers 14 so lange, bis das Getriebe wieder einen Gleichgewichtszustand, jetzt aber bei einer zu höheren Abtriebsdrehzahlen verschobenen Übersetzungsstellung erreicht. Der Steuer- as hebel 49 hat dabei, bezogen auf die Darstellung in F i g. 3, im Resultat eine Schwenkbev/egung etwa um eine durch seine Längsmitte gehende Achse gemacht.

Der mit der Änderung der Getriebeübersetzung von der Kegelscheibe 4 zurückgelegte Weg hat darüber hinaus über den Winkelhebel SS zu einer Verringerung der Vorspannung der Druckfeder 48 und damit zu einer übersetzungsabhängigen Änderung des abtriebsseitigen hydraulischen Druckes sowie gleichzeitig des an- und abtriebsseitigen Druckniveaus geführt.

Das in Fig. 4 dargestellte Getriebe, welches wiederum für Antriebe in Form eines leistungs- und drehzahlveränderbaren Motors, also beispielsweise zum Einsatz als Kraftfahrzeuggetriebe gedacht ist, weist ein im ganzen mit 52 bezeichnetes Drosselventil auf, welches unmittelbar an das Gaspedal 26 angelenkt ist. Wegen der sich damit ergebenden verhältnismäßig großen Stellwege ist das Drosselventil 52 zweckmäßig als Kegelventil ausgebildet, dessen steilerer Kegel 53 den Rückfluß der über die Außenkanten des Vierkanten-Steuerschiebers 15 abfließenden, volumenmäßig überschüssigen Druckölmengen je nach I eistungsstellung des Gaspedals 26 mehr oder weniger, d. h. in Abhängigkeit von der Getricbebelastung, drosselt. Durch die direkte Anlenkung an das Gaspedal 26 ist es jedoch erforderlich, an den Kegel 53 einen weiteren, in diesem Falle flacheren Kegel 54 anzuschließen, der dafür sorgt, daß bei zur Motorbremsung des Kraftfahrzeugs über seine Lecrlaufstellung zurückgenommenem Gaspedal im Druckraum 10, also auf der dann angetriebenen Getriebeseite der erforderliche hydraulische Slützdruck vorhanden ist. Im übrigen gilt für das in Fig. 4 dargestellte Getriebe das zv den Getrieben gemäß Fig. 1 und 2 Gesagte in entsprechender Weise.

Die Getriebe nach den Fig. 1, 2 und 4 lassen sich ebenso wie das Getriebe nach Fig. 3 mit einem Steuerhebel ausrüsten. Ferner kann ohne weiteres das Drosselventil 45 in Fig. 3 durch ein Drosselventil 52 gemäß Fig. 4, bei dem jedoch dann der Kegel 54 fortfallen kann, ersetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Stufenlos einstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe mit mindestens zwei Kegelscheibenpaaren, deren je eine axial verschiebbare Kegelscheibe als umlaufender Druckzylinder eines mit der zugehörigen Welle fest verbundenen Kolbens ausgebildet ist und bei dem die Anpreßkräfte lastabhängig hydraulisch erzeugt werden, mit einem Übersetzungsstellglied und einem mit dem Stellglied gekoppelten Vierkanten-Steuerschieber, der die Druckflüssigkeit den Druckzylindern zuteilt, mit einem verstellbaren Drosselventil im Rückfluß der über die Außenkanten des Vierkanten-Steuerschiebers abfließenden Druckflüssigkeitsmengen mit dem auf der Abtriebsseite herrschenden Druck, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (41, 45, 52) und der Vierkanten-Steuerscbieber (14, 15) gleichzeitig durch das Steuerglied beeinflußbar sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (41) mit dem Vierkanten-Steuerschieber (14) zwangläuflg in Verbindung steht.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (45, 52) und der Vierkanten-Steuerschieber (15) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (41) durch eine radiale öffnung (42) des Vierkanten-Steuerschiebers (14) und eine dieser bei neutraler Stellung des Vierkanten-Steuerschiebers koaxial gegenüberliegende öffnung (43) des Steuerschiebergehäuses (44) gebildet ist.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Vierkanten-Steuerschieber (14) dessen radiale öffnung (42) durch eine sich von den Steuerkanten entfernende axiale Bohrung (55) mit einem Überdruckventil (56) in Verbindung steht, welches seinerseits jenseits der öffnung (43) des Steuerschiebergehäuses (44) an den Rückfluß (19) für die Druckflüssigkeit angeschlossen ist.

6. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (52) als Kegelventil ausgebildet ist.

7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (52) als Doppelkegelventil ausgebildet ist, dessen erster, steilerer Kegel (53) bei treibender Getriebeeingangswelle (1) die veränderbare Drosselung bewirkt und dessen zweiter, flacherer Kegel (54) bei getriebener Getriebeeingangswelle die veränderbare Drosselung hervorruft.

8. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (45) ein Einkanten-Steuerschieber (47) ist, dessen axiale Stirnflächen als Kolbcnflächcn ausgebildet sind, und daß auf eine der Kolbcnflächen das Stellglied über ein Federelement (48) einwirkt, während die andere Kolbenflächc mit dem auf der Abtriebsscitc herrschenden hydraulischen Druck beaufschlagt ist.

9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied als ein an sich bekanntes einerseits

willkürlich zur Änderung der Getriebeübersetzung und andererseits zur Aufrechterhaltung der eingestellten Übersetzung beeinflußbares Rückführgestänge ausgebildet ist, das sowohl am Vierkanten-Steuerschieber (14, 15) als auch an einer der axial verschiebbaren Kegelscheiben (4) angelenkt ist und daß dem Drosselventil (41, 45) ein zweites Drosselventil (45) nacbgeschaltet ist, das zwangläufig von einer der axial verschiebbaren Kegelscheiben verstellbar ist.
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10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Antriebsaggregates mit veränderlicher Drehzahl und Leistung der Steuerschieber (14,15) mit einem Regler (21) verbunden ist, der unter dem Einfluß einerseits der Drehzahl und andererseits der eingestellten Leistung des Antriebsaggregates steht.

11. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (45 in F i g. 2 und 52 in F i g. 4) unmittelbar durch die eingestellte Leistung beeinflußbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen