DE19743483C2 - Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung zur Wandlung von Drehzahlen und Drehmomenten zwischen zwei Wellen. Derartige Wandler finden in der gesamten Antriebstechnik, insbesondere bei Werkzeugmaschinen und bei Fahrzeugantrieben Verwendung.

Antriebsmaschinen sind in ihrer mechanischen Leistung drehzahlabhängig. Sie arbeiten üblicherweise in ihrem wirtschaftlichsten Drehzahlbereich mit günstigem Energieverbrauch oder im Bereich maximaler abgegebener Leistung. Dagegen sollen die angetriebenen Maschinen entsprechend ihrer Verwendung bzw. ihrem jeweiligen Betriebszustand unter­ schiedliche Drehzahlen aufweisen. Durch Wechselgetriebe mit entsprechenden Übersetzungs­ verhältnissen werden deshalb die Drehzahlen von Antriebseinheit und angetriebener Maschine einander angepaßt. So kann bei optimaler Einstellung des Übersetzungsverhält­ nisses der Verlust an Motorleistung gering gehalten werden. Mit Getrieben mit stufenlos einstellbarer Übersetzung ist bei entsprechendem Wirkungsgrad der Anordnung eine optimale Übertragung der Drehbewegung bei geringem Leistungsverlust möglich.

Bei derartigen stufenlosen Drehzahlwandlern unterscheidet man entsprechend ihren Arbeitsprinzipien mechanische, elektrische und hydraulische Wandler.

Mechanische Systeme zur Drehzahlwandlung sind als Reibräder- und Zugmittelgetriebe bekannt geworden. Bei den Reibrädergetrieben wird die Bewegung (Drehmoment, Drehzahl) durch Reibungsschluß an rotationssymmetrischen Körpern mit stufenlos veränderbarem Wirkdurchmesser bzw. -umfang übertragen. Die erforderliche Reibung zwischen den Reibrädern kann nur durch große Anpreßkräfte erreicht werden. Diese bedingen aber eine hohe Materialbeanspruchung an den beiden Berührungspunkten bzw. -linien und stellen eine erhebliche Belastung für deren Lager und die Getriebewellen dar. Reibrädergetriebe sind zudem mit einem erheblichen Schlupf behaftet, der wiederum einen verringerten Wirkungs­ grad der Anordnung zur Folge hat.

Zugmittelgetriebe arbeiten als Kettengetriebe oder Riemengetriebe mit Antriebs- und Abtriebsgliedern aus je einem Paar Kegelscheiben, die eine Kette bzw. ein Riemen endlos umhüllt. Sie arbeiten nach dem Prinzip der stufenlosen Verstellung des Wirkdurchmessers der Kegelscheiben, wobei mindestens eine der Kegelscheiben axial verstellbar ist. Riemengetriebe werden allerdings nur für kleinere Leistungen genutzt, Kettengetriebe vorzugsweise bei stationären Maschinen verwendet.

Unter den hydraulischen Getrieben mit stufenlos veränderbarer Drehzahl bestehen die hydrostatischen Drehzahlwandler aus der Kombination von einer Zellenpumpe und einem Zellenmotor, wobei die Pumpe eine Flüssigkeit in den Motor befördert und die Drehzahl des Zellenmotors (Abtriebsteil) von der Fördermenge der Pumpe bzw. der Schluckmenge des Motors abhängig ist. Bei hydrodynamischen Drehzahlwandlern mit einer Pumpe und einem Turbinenrad wird zur Kraftübertragung die Flüssigkeitsströmung genutzt. Die hydraulischen Getriebe sind in großem Maße schlupfbehaftet und erfordern einen hohen Aufwand.

Ebenso sind elektrische stufenlose Getriebe wegen der nicht unbeträchtlichen Anlagekosten nur für spezielle Anwendungszwecke geeignet und sollen deshalb hier nicht weiter berücksichtigt werden.

Zu den mechanischen, stufenlosen Drehzahlwandlern gehören aber auch die Freilaufgetriebe, oft als Schaltwerksgetriebe bezeichnet, die eine gleichförmige Drehbewegung einer Antriebswelle in periodische Schwingungen oder ungleichmäßige Drehbewegungen umformen. Diese werden im Bereich der Geschwindigkeitsspitze mittels Freilauf in eine gleichgerichtete Drehbewegung der Abtriebswelle umgewandelt. Um die Ungleichmäßigkeit der Drehbewegung zu verringern und annähernd konstante Übersetzungsverhältnisse zu erzielen, verwendet man auf der Antriebswelle Koppel- oder auch Kurvengetriebe in Mehrfachausführung, die zueinander phasenverschoben arbeiten. Durch die Überlagerung der einzelnen Bewegungskurven erhält man eine mehr oder weniger dicht um einen Mittelwert schwankende Größe für die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle, wobei diese Schwankungen um so geringer ausfallen, je größer die Zahl der nebeneinander angeordneten und mit Phasenverschiebung arbeitenden Einzelgetriebe ist.

Die noch vorhandene Ungleichförmigkeit der Drehbewegung kann erhebliche Belastungs­ stöße hervorrufen und verursacht dadurch einen hohen Verschleiß und eine geringe Lebensdauer des Getriebes. Die bekannt gewordenen Schaltwerksgetriebe sind daher auch nur für geringe mechanische Leistungen ausgelegt.

Es sind aber auch schon Getriebe mit absatzweise treibenden Gliedern vorgeschlagen worden, die eine prinzipielle Gleichförmigkeit der Übersetzung anstreben. Im Ergebnis sind diese Lösungen aber entweder nicht zufriedenstellend, nicht genügend verschleißfest oder sie erfordern einen hohen baulichen Aufwand.

Als eine praktikabel erscheinende Lösung schlägt die DE 33 09 044 A1 ein stufenlos regel­ bares, mechanisches Schaltwerkgetriebe vor, bei dem die gleichförmige Drehbewegung der Antriebswelle in zwei gleich aufgebauten, jedoch phasenverschoben zueinander arbeitenden Pendelsystemen in Pendelbewegungen und anschließend in je zwei Drehschwingungen umge­ formt wird, die einem Winkelgeschwindigkeits-Zeit-Gesetz mit charakteristischen Eigen­ schaften gehorchen. In jedem Pendelsystem übertragen Freilaufschalter von jeder der zwei Drehschwingungen die Bewegungsanteile einer Drehrichtung auf eine Zwischenwelle, die dadurch eine Drehbewegung mit nur einer Drehrichtung, aber schwankender Winkel­ geschwindigkeit ausführt. Die Drehbewegungen der Zwischenwellen der beiden Pendel­ systeme sollen dann durch ein Differentialgetriebe zu einer gleichförmigen Drehbewegung gemittelt werden, die auf die Abtriebswelle übertragen werden kann. Zur stufenlosen Über­ setzungseinstellung wird eine als Hubverstellung bezeichnete Vorrichtung verwendet, die - in Analogie zu der in der hier vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Lösung benutzten Über­ setzungseinrichtung - die translatorische Pendelbewegung in eine andere ebenfalls transla­ torische Pendelbewegung mit konstantem, aber stufenlos einstellbarem (Übersetzungs)- Verhältnis der Momentangeschwindigkeiten beider Bewegungen umformt, wobei die dort übertragene Pendelbewegung aber keine gleichförmigen Bewegungsabschnitte aufweist. Der bauliche Aufwand ist bei derartigen Getriebeanordnungen allerdings beträchtlich.

In der DE-OS 34 11 130 A1 wird ein stufenloser Drehzahlwandler mit einem Kurvenkoppel­ getriebe offenbart, bei dem eine mit der Antriebswelle drehfest verbundene Kurbel eine Koppel (Pleuelstange) zieht, die mit ihrem freien Ende in einer ebenen Kurvenbahn geführt ist. Die ebene, aber nicht geradlinige Bewegung des freien Endes der Pleuelstange auf der Kurvenscheibe wird in eine translatorische Bewegung einer Zahnstange, deren geradlinige Bewegungsbahn mit einem stufenlos einstellbaren Neigungswinkel gegen die Kurvenscheibe geneigt ist, übertragen. Das Übertragungsgestänge läßt dabei die Zahnstange eine Bewegung ausführen, die der Bewegung der senkrechten Projektion des freien Endes der Koppel auf die Bewegungsbahn der Zahnstange entspricht. Das bedeutet, daß die Bewegungskomponente der ebenen Bewegung des freien Endes der Pleuelstange in einer Koordinatenrichtung proportional zu der Bewegung der Zahnstange ist, wobei der die Übersetzung charakterisierende Proportionalitätsfaktor vom Neigungswinkel zwischen Zahnstangenbewegungsbahn und Kurvenscheibenebene abhängt. Die hierbei - eine konstante Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle voraussgesetzt - angestrebte absatzweise gleichförmige Drehbewegung am Ausgang des Zahnstangen-Zahnrad-Getriebes (mit stufenlos einstellbarer Drehgeschwindigkeit) erfordert eine gleichförmige translatorische Bewegung der Zahnstange (mit stufenlos einstellbarer Geschwindigkeit), die von diesem Getriebe nur durch eine solche Bewegung des freien Endes der Koppel erreicht werden kann, die absatzweise eine gleichförmige Bewegungskomponente in einer Koordinatenrichtung besitzt. Jedoch gibt es bei der Lösung gemäß DE 34 11 130 A1 nur eine gleichförmige Bewegungskomponente, es existiert keine von der jeweils eingestellten Übersetzung unabhängige, geradlinig gleichförmige Bewegung.

Ein Nachteil dieser Lösung ist u. a. die geringe Verschleißfestigkeit des Getriebes infolge schräg beanspruchter Drehgelenke.

In DE-PS 474 205 wird nun eine Variante eines Schaltwerksgetriebes vorgeschlagen, bei dem die Drehbewegung der Antriebswelle mittels mehrerer auf der treibenden Welle angeordneter Kurvenscheiben in eine Hin- und Herbewegung von Schubstangen und unter Zwischen­ schaltung einer veränderlichen Übersetzungseinrichtung in eine Hin- und Herbewegung von Zahnstangen umgewandelt wird, die anschließend über Zahnräder und Sperrkupplungen (Freilaufkupplungen) nacheinander auf die Abtriebswelle einwirken und diese antreiben. Die Übersetzungseinrichtung besteht aus einem zweiarmigen Hebel mit verstellbarem Drehpunkt zur Veränderung der jeweils wirksamen Hebellängen und damit auch der Übersetzungsgröße. Während der Kraftübertragungsphase bewegen sich die Zahnstangen mit gleichbleibender Geschwindigkeit und können somit die Abtriebswelle mit gleichbleibender Winkel­ geschwindigkeit antreiben.

Auch in dem Getriebesystem nach US 45 65 105 erfolgt die Bewegungsübertragung von der An- auf die Abtriebswelle über mit der antreibenden Welle umlaufenden Kurvenscheiben und Abtastglieder, welche die Drehbewegung in je eine Translationsbewegung umformen, die ebenfalls über je einen drehbar gelagerten Hebel mit verstellbarer Drehachse auf je ein Zahnstangen/Zahnrad-Teilgetriebe übertragen und unter Zwischenschaltung je eines Freilaufs in eine Drehbewegung der getriebenen Welle umgewandelt wird.

Weiterhin wird in einer Anordnung nach DE-PS 718 316 die gleichförmige Drehbewegung der Antriebswelle ebenfalls durch ein ebenes Kurvengetriebe in die Hin- und Herbewegung eines Schubglieds umgeformt, wobei die translatorische Bewegung zeitweise gleichförmig ist. Bei diesem ebenen Kurventrieb führt allerdings das Eingriffsglied (Kurbel) die Drehbewegung der Antriebswelle aus, während das Kurvenglied - als Schieber ausgebildet - die Hin- und Herbewegung vollführt. Die Bewegung des Schiebers soll wiederum über einen zweiarmigen Hebel in eine geradlinige Bewegung einer Zahnstange übertragen werden, die auf ein Schaltwerk der Abtriebswelle einwirkt.

Ein wesentlicher Mangel dieser Getriebesysteme nach DE-PS 474 205, US 45 65 105 und DE-PS 718 316 besteht darin, daß die bei der Umsetzung der Translationsbewegung der Zahnstange in die Drehbewegung des Zahnrads auftretenden Verschleißerscheinungen, die vor allem durch Gleitreibungseffekte hervorgerufen werden, gerade im Dauerbetrieb von beträchtlicher Größe sind und somit die Zuverlässigkeit des Gesamtgetriebes erheblich beeinträchtigen können. Diese Verschleißerscheinungen betreffen besonders diejenigen Bereiche der Verzahnung von Zahnstange und Zahnrad, die bei der periodischen Belastung im Dauerbetrieb häufiger einer besonders großen mechanischen Belastung ausgesetzt sind als andere Bereiche. Die ungleichmäßige Verteilung des Materialabtrages durch Verschleiß infolge der ungleichmäßigen Beanspruchung der zur Verfügung stehenden Hubstrecke der Zahnstange wird noch dadurch verstärkt, daß bei einem - infolge Vergrößerung der Übersetzungseinstellung - verringerten Hub (Verringerung der Länge der Hubstrecke) die zu übertragende Kraft - unter der Voraussetzung einer konstanten Übertragungsleistung - noch zunimmt.

Die starke und vor allem auch ungleichmäßige Abnutzung an den funktionsbestimmenden Kontaktflächen der Verzahnung hat aber Abweichungen von der gewünschten Relativ­ bewegung der Getriebemittel zur Folge, die wiederum die Ursache für einen rasch fort­ schreitenden Verschleißprozeß sind. Zusätzlich entsteht eine Ungleichmäßigkeit im Getriebe­ lauf mit der Frequenz des Zahneingriffs, weil sich die Flankenbereiche jedes Zahnes ungleichmäßig abnutzen, wobei die Verschleißvorgänge am Zahnfuß am ausgeprägtesten sind. Die angeführten Nachteile verringern die Zuverlässigkeit und Betriebsdauer derartiger Getriebesysteme beträchtlich.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein mechanisches Getriebe mit kontinuierlich veränderbarem Übersetzungsverhältnis mit möglichst gleichförmiger Übertragung der Dreh­ bewegung der Antriebs- auf die Abtriebswelle und möglichst geringen Verschleiß­ erscheinungen an den funktionsbestimmenden Kontaktflächen, insbesondere des abtriebsseitigen Getriebe-Teilsystems, zu schaffen. Dadurch soll sich die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems verbessern sowie dessen maximale Betriebsdauer erhöhen. Weiterhin soll das mit absatzweise treibenden Gliedern arbeitende mechanische Getriebe zur stufenlosen Drehzahl- bzw. Drehmomentwandlung für einen Einsatz innerhalb eines großen Bereiches zu übertragender mechanischer Leistung geeignet sein. Es soll außerdem schlupffrei sein und mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die im Hauptanspruch definierte Getriebeanordnung mit stufenlos einstellbarer Übersetzung.

Das Getriebe entsprechend der Erfindung besitzt wenigstens zwei Getriebeeinheiten, die - unter der Voraussetzung gerade konstant gehaltener Übersetzungseinstellung - die gleichförmige Drehbewegung einer Antriebswelle in solche Drehschwingungen umwandeln, die jeweils einen Abschnitt gleichförmiger Drehbewegung mit einer stufenlos vorwählbaren Winkel­ geschwindigkeit enthalten. Die Getriebeeinheiten sind so aufeinander abgestimmt, daß sich zu jedem Zeitpunkt wenigstens eine Getriebeeinheit in dem Abschnitt konstanter Dreh­ geschwindigkeit befindet und somit auch wenigstens eine Getriebeeinheit die Abtriebswelle über eine schaltbare oder eine selbstschaltende Kupplung (z. B. Freilauf) gleichförmig treiben kann. Zur Erzeugung einer derartigen Drehschwingung formt jede Getriebeeinheit die gleichförmige Drehbewegung der Antriebswelle mit einem ersten Kraftübertragungsmittel in eine in etwa periodische Bewegung um, die für einen gewissen Zeitabschnitt geradlinig gleichförmig ist. Durch eine mit einem Übersetzungssteller stufenlos einstellbare Übersetzungseinrichtung wird diese Bewegung dann in eine andere in etwa periodische Bewegung umgewandelt, die für wenigstens einen Teil des besagten Zeitabschnittes eine Translationsbewegung mit einer von der Übersetzungseinstellung abhängigen (anderen) konstanten Geschwindigkeit darstellt. Diese Bewegung wird nun mittels eines zweiten Kraftübertragungsmittels in die schon beschriebene Drehschwingung umgeformt.

Im erfindungsgemäßen Getriebeaufbau, bei dem ein Kurvengetriebe die Umwandlung der übersetzten gleichförmigen Translationsbewegung in die gleichförmige Rotationsbewegung der getriebenen Welle vornimmt, ist die Materialbeanspruchung der Getriebeelemente infolge Reibung wesentlich geringer, weil diese hierbei vor allem als Rollreibung auftritt, die um Größenordnungen kleiner als die Gleitreibung bei der Bewegungsübertragung durch Zahnstange/Zahnrad bei den obengenannten Getriebesystemen sein kann. Der Materialabtrag bzw. Verschleiß verringert sich und es verbessert sich dadurch die Arbeitsweise des Gesamt­ getriebes hinsichtlich der Gleichförmigkeit seiner Bewegungsabläufe und es erhöht sich dessen Nutzungsdauer.

Die Erfindung soll anhand von mehreren Ausführungsbeispielen und dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. (Es wird dabei stets vorausgesetzt, daß die Übersetzungseinstellung über die hier betrachteten Zeitabschnitte gerade konstant gehalten wird und sich die Antriebswelle gleichförmig dreht.) Es zeigen

Fig. 1a eine Getriebeeinheit eines Getriebes gemäß der Erfindung in Seiten­ ansicht,

Fig. 1b das Getriebe nach Fig. 1a in Draufsicht,

Fig. 2a schematisch und in Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Getriebe bei ent­ fernten Kurvenscheiben 20b, 21b und 22b, bei dem ein Kurvenglied antriebsseitig (erstes Kraftübertragungsmittel) zwei Getriebeeinheiten antreibt,

Fig. 2b die Fig. 2a in Draufsicht und

Fig. 3 schematisch eine Getriebeeinheit eines Ausführungsbeispiels nach Fig. 1a, b mit Mitteln zum Massenausgleich und zum Lagerkräfteausgleich in Seitenansicht (es sind nur die inneren Flanken der Nutkurven von An- und Abtriebsscheibe dar­ gestellt).

In den Fig. 1a und 1b ist schematisch ein Getriebe gemäß der Erfindung dargestellt, dessen zwei Getriebeeinheiten axial nebeneinander angeordnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigt die Fig. 1a allerdings nur eine der beiden, gleich aufgebauten Getriebeeinheiten. Als ein erstes Kraftübertragungsmittel 1 wird ein ebenes Kurvengetriebe mit einer Kurvenscheibe als Kurvenglied 2 verwendet, die beidseitig mit einer Nutkurve 3 versehen ist. Das Kurvenglied ist verdrehfest mit einer Antriebswelle 4 verbunden. Im Lastbereich - in der Figur der Bereich zwischen Position A und Position B bei rechtsdrehender Scheibe - hat die Kurvenflanke der Nutkurve die Gestalt einer Kreisevolvente. Unter dem Lastbereich soll der Bereich der Kurvenflanke verstanden werden, der zur Kraftübertragung bei konstanter Übersetzungseinstellung dient. Als Eingriffsglied 5 dient ein Hubschlitten mit Kurvenrollen 6. Das Eingriffsglied wird mittels Rollen 7 entlang von Führungsschienen 8 in einer Führungs­ bahn C-C geradlinig geführt. Mit Hilfe von Hebelschienenrollen 9, die im Ausführungs­ beispiel auf derselben Achse wie die Kurvenrollen 6 gelagert sind, wird die Bewegung des Hubschlittens auf ein Hebelsystem mit Hebelschienen 10 übertragen. Das drehbar gelagerte Hebelsystem bewegt einen Hubschlitten, der als Eingriffsglied 11 für ein zweites Kraftübertragungsmittel 14 dient. Er ist von gleichem Aufbau wie das Eingriffsglied 5 und wird durch Führungsschienen 12 in einer Führungsbahn D-D geführt, die parallel zu der Führungsbahn C-C und den Führungsschienen 8 verläuft. Er treibt mit seiner Kurvenrolle das Kurvenglied 13 des Kraftübertragungsmittels 14, das analog dem Kurvenglied 2 ausgebildet ist und Drehschwingungen ausführt. Von diesen Drehschwingungen werden jeweils in der Kraftübertragungsphase die Abschnitte gleichförmiger Drehbewegung über eine - hier nicht dargestellte - selbstschaltende oder schaltbare Kupplung auf eine Abtriebswelle 37 übertragen. Die drehbare Lagerung des Hebelsystems erfolgt in Lagerhaltern 16 mittels durch Kröpfung versetzt angeordneten Achsstummeln 15. Die Lagerhalter sind an einem Rahmen 17 befestigt, der unter Verwendung von Gewindespindeln 18 relativ zum Gehäuse verschoben und in der vorgewählten Position fixiert werden kann. Die Verdrehung der Gewindespindeln erfolgt immer gleichsinnig und um jeweils gleiche Beträge, z. B. unter Anwendung eines Kettengetriebes 19.

Unter der Voraussetzung einer gleichförmigen Drehbewegung der Antriebswelle 4 führt das Eingriffsglied 5 eine schwingende geradlinige Bewegung aus, die in der Kraftübertragungs­ phase eine von der Übersetzungseinstellung unabhängige gleichförmige Bewegung darstellt. Hingegen führt das Eingriffsglied 11 eine schwingende geradlinige Bewegung aus, die in der Kraftübertragungsphase gleichförmig ist und deren (konstante) Geschwindigkeit von der jeweiligen Übersetzungseinstellung abhängt. Das Übersetzungsverhältnis bestimmt sich aus dem Verhältnis der wirksamen Hebellängen des Hebelsystems. Dieses ist wiederum durch das Verhältnis der Abstände zwischen dem Drehpunkt E des Hebelsystems und den Führungs­ bahnen C-C, D-D der Eingriffsglieder definiert. Diese Abstände werden durch die Positionierung des Rahmens 17 mit Hilfe der Gewindespindeln 18 festgelegt, da der Rahmen 17 die Lagerhalter 16 für die drehbare Lagerung des Hebelsystems trägt. Durch die Verdrehung der Gewindespindeln kann somit das Übersetzungsverhältnis stufenlos verstellt werden und innerhalb gewisser Grenzen jeden beliebigen, vorgegebenen Wert annehmen. Die versetzte Anordnung der Achsstummel 15 ermöglicht es, den Drehpunkt E des Hebelsystems bis zur Führungsbahn D-D und auch darüber hinaus zu verschieben. Dadurch kann die Abtriebs­ drehzahl bis auf den Wert Null abgesenkt und bei einer Ausstattung mit geeigneten Kupplungen auch eine Umkehr der Drehrichtung der Abtriebswelle 37 (bei unveränderter Antriebsrichtung) vorgenommen werden.

Das Eingriffsglied des ersten oder zweiten Kraftübertragungsmittels muß nicht - wie oben beschrieben - zugleich auch das Hubelement sein, das in die Hebelschienen 10 des Hebel­ systems eingreift. Eingriffsglied und Hubelement können auch unterschiedliche Bauteile sein, zwischen denen eine Kraftübertragung erfolgt.

Bei der Verwendung einer schaltbaren Kupplung zwischen dem Kurvenglied 13 des Kraft­ übertragungsmittels 14 und der Abtriebswelle 37 kann die Kupplung entsprechend der Ver­ drehstellung der Antriebswelle geschaltet werden. Ebenso können bei Verwendung von selbstschaltenden Kupplungen (z. B. von Freiläufen) Vorrichtungen vorgesehen werden, die in Abhängigkeit von der Verdrehstellung der Antriebswelle derart in die Kupplung eingreifen, daß in der Leerlaufphase die Reibung in der Kupplung reduziert und in der Schaltphase das Kupplungsspiel verringert wird.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a und 2b wird ein Getriebe mit zwei Getriebeein­ heiten I und II verwendet, die jedoch nicht axial nebeneinander angeordnet sind. Diese Anordnung ist dadurch möglich, weil nunmehr das Kurvenglied 20 des ersten Kraftüber­ tragungsmittels beide Getriebeeinheiten antreibt. Das Kurvenglied 20 besteht aus zwei synchron sich drehenden, einseitig mit einer Nutkurve versehenen Kurvenscheiben 20a und 20b, die verdrehfest mit der Antriebswelle verbunden sind. Das Kurvenglied 21 des zweiten Kraftübertragungsmittels der Getriebeeinheit I und das Kurvenglied 22 des zweiten Kraftüber­ tragungsmittels der Getriebeeinheit II bestehen ebenfalls aus jeweils zwei synchron sich drehenden und wie die Kurvenscheiben 20a und 20b aufgebauten Kurvenscheiben 21a und 21b bzw. 22a und 22b.

Infolge des geteilten Aufbaus der Kurvenglieder müssen die Eingriffsglieder 23, 24, 25 und 26, die zugleich als Hubelemente für die Übersetzungseinrichtung dienen, nicht mehr - wie im Beispiel nach Fig. 1 - als Hubschlitten oder Schieber ausgeführt werden, sondern können auch als einfache Achsen mit mehreren, auf ihnen drehbar gelagerten Rollen ausgebildet sein. Dadurch wird die geradlinig gleichförmige Bewegung entsprechend dem grundlegenden Funktionsprinzip der Getriebeanordnung nur von den Mittelachsen der Eingriffsglieder aus­ geführt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 werden zwei axial nebeneinander angeordnete Getriebe­ einheiten verwendet, von denen hier jedoch nur eine dargestellt ist. Zur Verhinderung von störenden Einflüssen durch Massenträgheitskräfte auf das Gestell weist das antriebsseitige Kurvenglied 27 zwei Nutkurven 28 und 29 auf, deren Kurvenflanken so gestaltet sind, daß die Eingriffsglieder 30 und 31 zu jedem Zeitpunkt eine Translationsbewegung mit gleichem Geschwindigkeitsbetrag, aber in entgegengesetzter Richtung ausführen.

Im Lastbereich besitzen die Kurvenflanken die Form einer zum gleichen erzeugenden Kreis gehörigen Kreisevolvente. Jedes der beiden Eingriffsglieder 30 bzw. 31 treibt ein Hebel­ system 32 bzw. 33, welches abtriebsseitig auf ein Eingriffsglied 34 bzw. 35 einwirkt. Die Eingriffsglieder 34, 35 liegen zentralsymmetrisch zur Drehachse eines Kurvengliedes 36, dessen zwei Nutzflanken die Form von zwei ebenfalls zentralsymmetrisch angeordneten Kreisevolventen haben. Die Eingriffsglieder 34 und 35 übertragen beide die Kraft auf das Kurvenglied 36, das wiederum absatzweise mit der Abtriebswelle gekoppelt ist.

Die Eingriffsglieder 30 und 31 sowie 34 und 35 befinden sich - wie auch die beiden Hebel­ systeme 32 und 33 - ständig im gleichen, jedoch entgegengesetzt gerichteten Bewegungs­ zustand. Ihre Massenträgheitskräfte kompensieren sich daher weitgehend und können dadurch auch kaum über das Gehäuse nach außen hin negativ wirksam werden.

Durch die paarige Anordnung werden außerdem die Kräfte, die die Eingriffsglieder auf die Kurvenglieder übertragen, im wesentlichen in auf die An- und die Abtriebswelle einwirkende Drehmomente umgewandelt und damit deren Lager entlastet.

Claims (7)

1. Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung, bei dem durch wenigstens zwei zeitlich versetzt arbeitende Getriebeeinheiten die Drehbewegung einer Antriebswelle (4) absatzweise für jeweils ein Zeitintervall (Kraftübertragungsphase) auf eine Abtriebswelle (37) übertragen wird, wobei jede Getriebeeinheit ein erstes Kraftübertragungsmittel (1), eine veränderbare Übersetzungseinrichtung und ein zweites Kraftübertragungsmittel (14) sowie eine selbst­ schaltende oder schaltbare Kupplung besitzt und wobei - unter der Voraussetzung gerade konstant gehaltener Übersetzungseinstellung - in der Kraftübertragungsphase das erste Kraftübertragungsmittel (1) die gleichförmige Drehbewegung der Antriebswelle (4) in eine gleichförmige Translationsbewegung umwandelt, die Übersetzungseinrichtung diese Bewegung in eine andere, ebenfalls gleichförmige Translationsbewegung mit einer von der Übersetzungs­ einstellung abhängigen Geschwindigkeit umformt und das zweite Kraftübertragungsmittel (14) diese Translationsbewegung in eine gleichförmige Drehbewegung umwandelt, die wiederum über die Kupplung auf die Abtriebswelle (37) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Kraftübertragungsmittel (14) die Krafteinleitung über ein Kurvengetriebe in Verbindung mit einem geradlinig geführten Eingriffsglied (11) erfolgt.

2. Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvengetriebe, welches im zweiten Kraftübertragungsmittel (14) enthalten ist, ein ebenes Kurvenglied (13), das über die Kupplung die Abtriebswelle (37) antreibt und dessen Kurvenflanke im Lastbereich als Kreisevolvente ausgebildet ist, und ein geradlinig geführtes Eingriffsglied (11) besitzt.

3. Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kraftübertragungsmittel (1) ein ebenes Kurvengetriebe enthält, welches ein ebenes Kurvenglied (2), das von der Antriebswelle (4) angetrieben wird und dessen Kurvenflanke im Lastbereich als Kreisevolvente ausgebildet ist, und ein geradlinig geführtes Eingriffsglied (5) besitzt.

4. Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungseinrichtung aus einem drehbar gelagerten Hebelsystem mit Hebel­ schienen (10) besteht, in die ein Hubelement jedes der beiden Kraftübertragungsmittel (1, 14) eingreift, wobei die Hubelemente in zueinander parallelen geradlinigen Bewegungs­ bahnen (C-C, D-D) geführt werden und wobei die Lage des Drehpunktes (E) des Hebelsystems derart verstellbar ist, daß das Verhältnis der Abstände zwischen dem Drehpunkt und den Bewegungsbahnen stufenlos veränderbar ist.

5. Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem in einem durch einen Rahmen (17) geführten Lagerhalter (16) drehbar gelagert ist, wobei der Rahmen mittels eines Übersetzungsstellers mit einer oder mehreren Gewindespindeln (18) parallel verschiebbar und in der vorgewählten Position fixierbar ist.

6. Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenglied des ersten Kraftübertragungsmittels (1) mehrere Getriebeeinheiten antreibt.

7. Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Massenausgleich und Lagerkräfteausgleich die Kraftübertragungsmittel (1, 14) und die Übersetzungseinrichtung in jeder Getriebeeinheit jeweils paarig ausgeführt sind.