DE2019848B2 - Kegelscheiben umschlingungsgetriebe - Google Patents

Description

(9) in eine das Dnickmi>^t';l dem Zylinder-Kolben- 30 die für geringe oder normale Leistung ein leicht zu Aggregat zuführende Bchrung (10,21) der Welle wartendes und billiges, andererseits aber zuverlässig (1) eingreift, daß das ^lückführglied (29) die arbeitendes Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe erGetriebe- und Pumpenwellen-Bohrung (20, 10, fordern, beispielsweise landwirtschaftliche Ma-21) durchquert, daß das Gehäuseteil (19) am schinen, wie Einachs-Schlepper, Erntemaschinen Pumpengehäuse befestigt ist und mit der Pumpen- 35 usw., so erweist sich das bekannte Getriebe als zu druckseite und dem Druckmittelzufluß für den kostspielig, aufwendig und nicht robust genug.
Steuerschieber einen Raum bildet, und daß alle Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-

Druckmittelleitungen (16,18, 20, 21, 27 und 28) steht somit darin, die Anordnung der hydraulischen durch Bohrungen oder Aussparungen in Ge- Steuereinrichtung so zu treffen, daß sie mit einem triebewelle (1), Pumpenwelle (9), Getriebegehäuse 40 Minimum an Platz und Bauteilen auskommt, indem (8), Pumpengehäuse (11) und Gehäuseteil (19) weitestgehend notwendigerweise vorhandene Bauteile gebildet sind. so gruppiert und weiter ausgenutzt werden, daß sich

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn- die gesamte Steuereinrichtung zu einer kompakten zeichnet, daß der Steuerschieber als steuerbares Baueinheit zusammenfassen läßt.
Überdruckventil (32,42,44) ausgebildet ist. 45 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das

3. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, Pumpengehause gleichzeitig das Gehäuse für den dadurch gekennzeichnet, daß der Übersctzungs- Steuerschieber bildet, daß die Pumpenwelle in eine stcllhebel (35) über eine im Gehäuseteil gelagerte das Druckmittel dem Zylinder-Kolben-Aggregai zu-WcIIe (33) mit exzentrischem Zapfen (34) auf den führende Bohrung der Welle eingreift, daß das Rück-Stcuerhcbel (31,43) einwirkt und daß der Steuer- 50 führglied die Getriebe- und Pumpenwellen-Bohrung hebel um den Zapfen schwenkbar ist. durchquert, daß das Gehäuseteil am Pumpengehäuse

4. Getriebe nach Anspruch I, dadurch gekenn- befestigt ist und mit der Pumpendruckseite und dem zeichnet, daß zwischen Getriebcweile (1) und Druckmittelzufluß für den Steuerschieber einen Raum Pumpcnwcllc (9) eine kardanische Diehverbin- bildet und daß alle Druckmittelleitungen durch Bohdung (12) besteht. 55 rungcn oder Aussparungen in Getriebewclle, Pumpenwelle, Getriebegehäuse, Pumpengehäuse und Gehäuseteil gebildet sind.

Durch die Erfindung ist erreicht, daß Ölpumpe

und Steuergerät in einem Block zusammengefaßt

60 sind, wobei gleichzeitig durch die Aussparung des

Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos ein- Gehäuscteiles drei Ölleitungen bisher bekannter Ein-

:llbarcs Kcgclsclieiben-Umschlingungsgetriebc mit richtungen ersetzt werden, nämlich die Druckleitung

larcn von Kegelscheibe^ von denen je eine vcr- von der Pumpe zum Steuerschieber, die Druckleitung

:llbar ist, und auf einer Getriebeseite hydraulischer, vom Steuerschieber zum Zylinder-Kolbcn-Aggrcgat

f der anderen mechanischer Erzeugung der An- 65 und die Druckleitung zum Überdruckventil. Ferner

eßkräftc durch eine Feder, wobei die hydraulisch fassen die Bohrungen in Pumpen- und Gctricbcwelle

gepreßte, axial verschiebbare Kegelscheibe ein sowohl die Druckmittelzufuhr zum Zylindcr-Kolbcn-

iindcr-Kolben-Aggregat bililcl. dem Druckmittel Aggregat als auch die Anbringung des Riickfiihr-

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gliedes zusammen, wobei außerdem durch entspre- kcs nicht schlaff durchhängt, ist eine Feder 7 vorchende Bohrungen oder Aussparungen sichergestellt gesehen, die die Kegelscheiben 2 und 3 bei still— ist, daß Druckmittelleitungen in Form von Rohren stehendem Getriebe einen bestimmten Grunddruck gänzlich fortfallen. Auch ist gleichzeitig erreicht, daß auf den Zugmittelstrang 4 ausüben läßt. Die Feder 7 alle beweglichen Teile im Strom des Druckmittels 5 wirkt zwar bei umlaufendem Getriebe weiter, jedoch liegen, so daß keinerlei besondere Vorkehrungen zu ist ihr Vorhandensein dann praktisch bedeutungiaos. treffen sind, um diese Teile mit Schmiermittel zu ver- Die Förderung des Druckmittels, beispielsweise sorgen. Schließlich erlaubt es die erfindungsgemäße Drucköles aus dem durch das Getriebegehäuse 8 geSteuereinrichtung, sie bei Auftreten eines Defektes bildeten Ölsumpf 50 (Fig. 1) geschieht beispielsweise mit wenigen Handgriffen insgesamt vom Getriebe- ίο durch eine Zahnradpumpe, deren Pumpenwelle 9 mit gehäuse abzunehmen und durch eine andere zu er- einem Dichtelement in eine stirnseitige Bohrung 10 setzen, ohne daß es dazu besonderer Fachkenntnisse der Welle 1 hineinragt und im Pumpengehäuse 11 bedürfte. gelagert ist und die über eine Klauenkupplung 12 von

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Steuer- der Welle 1 angetrieben wird. Wie in Verbindung mit schieber als steuerbares Überdruckventil auszubilden. 15 Fig. 3 ersichtlich, bilden die Pumpenrader 13 und Außerdem ist es günstig, wenn der Übersetzungsstell- 14, von denen das Rad 13 auf der Piuvipenwelle 9 hebel über eine im Gehäuseteil gelagerte Welle mit sitzt, während das Rad 14 im Pumpengehäuse 11 geexzentrischem Zapfen auf den Steuerhebel einwirkt lagert ist, bei 15 die Sa-.^seite, die über eine durch und der Steuerhebel um den Zapfea schwenkbar ist. Bohrungen im Pumpengeb'iuse 11 und Getriebe-Schließlich ist es vorteilhaft, daß zwischen Getriebe- so gehäuse 8 gebildete Saugleitung 16 mit dem ölsumpf welle und Pumpenwelle eine kardanische Drehverbin- 50 in Verbindung steht.

dung besteht, wodurch der Einfluß von feitigungs- Die Druckseite 17 der Pumpe ist zum einen über

technisch bedingten Fruchtungsfehlern zwischen Ge- eine Ausnehmung 18 des Gehäuseteiles 19 und über

triebwelle und Pumpenwelle ausgeschaltet ist. axiale Bohrungen 20 der Pumpenwelle 9 und 21 der

In den Figuren sind Ausfülirungsbeispiele der Er- as Antriebswelle 1 mit dem Raum des Zylinder-Kolbenfindung näher erläutert. Es zeigt Aggregates verbunden. Zum anderen ist sie ebenfalls

F i g. 1 eine Gesamtdarstellung eines stufenlos ver- über die Ausnehmung 18 an den Steuerschieber 22

stellbaren Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes, angeschlossen, den das Drucköl über Bohrungen 23,

F i g. 2 die hydraulisch gesteuerte Getriebeseite 24 und 25 sowie die Steuerkante 26 passieren kann,

gemäß Fig. 1 in vergrößerter Einzeldarstellung, 30 von wo es über eine Bohrung 27 (s. Fig. 5) auf die

F i g. 3 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Rückseite eines Überdruckventils gelangt, welches F i g. 2 nach Fortnahme des den Hebel zur Willkür- mit einem durch eine Bohrung im Getriebegehäuse 8 liehen Veränderung der Getriebeübersetzung tragen- gebildeten Rückfluß 28 für das Drucköl in Verbinden Gehäuseteiles, dung steht.

Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie 35 Zwischen axial verschiebbaier Kegelscheibe 2 und

IU-I¹T in F i g. 2, Steuerschieber 22 besteht eine mechanische Verbin-

F i g. 5 eine Schinttansicht gemäß der Schnittlinie dung dadurch, daß ein die Bohrungen 20 und 21

IV-IV in F i g. 2 und durchquerendes Rückführglied 29 einerseits an einem

F i g. 6 eine andere Ausführungsform der hydrau- Steg 30 der Kegelscheibe 2, andererseits an einem

lischen Steuereinrichtung. 40 Steuerhebel 31 anliegt, der an den Steuerschieber 22

In einem Getriebegehäuse 8 sind die Wellen 1 und angelenkt ist. Um diese Teile in dauernder spielfreier

45 drehbar gelagert, die Kegelscheiben 2, 3, 46,47 Anlage aneinander zu halten, ist der Steuerschieber

tragen, zwischen denen ein Zugmittelstrang 4 um- 22 durch eine Feder 32 vorgespannt. Der Steuerhebel

läuft. Die Welle 1 mag die Antriebswelle des Getrie- 31 ist um einen von der Welle 33 gebildeten exzen-

bes sein, die in geeigneter, nicht näher dargestellter 45 trischen Zapfen 34 schwenkbar, au* deren aus dem

Form mit dem Antriebsaggregat in Verbindung steht. Gehäuseteil 19 ragenden Ende ein Übersetzungsstell-

Die Kegelscheibe 47 ist mit der Abtriebswelle 45 fest hebel 35 zur willkürlichen Veränderung der Getriebe-

veruunden, während die Kegelscheibe 46 auf der Übersetzung befestigt ist.

Wel'e 45 axial verschiebbar, mit dieser jedoch dreh- Das bereits erwähnte Überdruckventil ist aus

fest verbunden ist. Auf die Kegelscheibe 46 wirkt eine 50 Sicherheitsgründen vorgesehen, um das Getriebe vor

sich gegen einen wellenfesten Flansch 48 abstützende Überlastung zu schützen. Ge/näß den F i g. 3 bis 5

Feder 49. die die abtriebsseitig erforderliche Anpreß- besteht es z. B. aus einer durch eine Feder 37 belaste-

kraft liefert. ten Kugel 38, die normalerweise eine mit der Aus-

Die Antriebsseite des in F; g. 1 dargestellten Ge- sparung 18 in Verbindung stehende öffnung 39 Vertriebes wird an Hand der F i g. 2 im einzelnen er- 55 schließt. Zweckmäßigerweise ist in den Rückfluß des läutert. Hier ist die Kegelscheibe 3 wellenfest, wäh- Drucköles noch eine Drosselblende 40 geschaltet, darend die Kegelscheibe 2 auf der Welle 1 axial ver- mit unabhängig von der Stellung des Steuerschiebers schiebbar, mit dieser jedoch drehfest verbunden ist. 22 im gesamten hydraulischen Steuerkreis ein bc-Durch einen mit der Welle 1 fest verbundenen KoI- stimmter Mindestdruck gewährleistet ist.
ben 5 und einen an die axial verschiebbare Kegel- 60 Auf der anderen Getriebeseite, die im vorliegenden scheibe 2 angeformten Zylinder 6 ist ein Zylinder- Beispiel die Abtriebsseitc ist, wird, wie erwähnt, die Kolbcn-Aggreg.'t gebildet, über das bei entsprechen- erforderliche Anpreßkraft durch eine auf die dortige, der DruckbcaufRchlagiing die zur AufrechtcrhalUing axial verschiebbare Kegelscheibe 46 einwirkende oder Änderung der Gctricbcübersctzung erforder- Druckfeder 49 erzeugt, die so ausgelegt ist, daß der liehen, auf den Zugmit!clstrang4 auszuübenden An- 65 Zugmittelstrang 4 dort bei allen vorkommenden Geprcßkräftc erzeugbar sind. Damit der Zugmittel- triebebelastungen nicht durchrutschen kann. Daran* strang 4 bei stillstehendem Getriebe mangels eines in ergibt sich zwar, daß das Getriebe stets mit entspredem Zylindcr-Kolbcn-Aggrcgat herrschenden Druk- chend seiner möglichen MaximalbelasUing erforder-

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lichen Anpreßkräften arbeitet, was jedoch bei einem kurzzeitige Übersetzungsänderungen infolge von Benormalen, für die Übertragung verhältnismäßig gerin- lastungsschwankungen nicht auftreten,
ger Leistungen ausgelegten Getriebe zum Zwecke Soll die Getriebeübersetzung willkürlich beispiels-

sciner möglichst weitgehenden Vereinfachung und weise zu niedrigeren Abtriebsdrehzahlen hin verstellt Verbilligung ohne weiteres in Kauf genommen werden 5 werden, so geschieht dies über eine Schwenkbewekann. gung des übersetzungsstcllhebels 35 bezogen auf

Die in den Fig. 2 bis 5 dargestellte hydraulische Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dadurch wird Steuereinrichtung arbeitet wie folgt: zunächst der durch den Zapfen 34 gebildete Schwenk-

Es sei davon ausgegangen, daß das Getriebe läuft punkt des Steuerhebels 31 nach links verlagert, was und sich bei der eingestellten Übersetzung im Gleich- io zur Folge hat, daß auch der Steuerschieber 22 nach gewichtszustand befindet. Dabei fördert die ölpumpe links verstellt und infolgedessen der Abflußquerüber die Saugleitung 16 Drucköl in die Ausnehmung schnitt an der Steuerkante 26 vergrößert wird. Der 18 und über die Bohrungen 20 und 21 in den Druck- damit einhergehende Druckabfall im Druckraum 41 raum 41 des Zylinder-Kolben-Aggregates, während zwingt die Kegelscheibe 2, unter der Wirkung der von die überschüssigen Druckölmengen über den Steuer- 15 dem Zugmittelstrang 4 ausgeübten Spreizkraft nach schieber 22 und den Rückfluß 28 wieder in den öl- links auszuweichen, wobei der Zugmittelstrang 4 zwisumpf zurückströmen Der Steuerschieber 22 befindet sehen den Kegelscheiben 2 und 3 einen kleineren sich gerade in der Stellung, daß vor seiner Steuerkante Laufradius einnimmt. Diese Bewegung kommt in und damit unter anderem auch im Druckraum 41 ein dem Augenblick zum Stillstand, wo die mit der Druck herrscht, der die Kegelscheiben 2 und 3 auf ao Kegelscheibe 2 gleichsinnige Lageänderung des Rückden Zugmittelstrang 4 eine solche Anpreßkraft aus- führgliedes 29 und die damit unter der Wirkung der üben läßt, daß den vom Zugmittelstrang 4 ausgeübten Feder 32 einhergehende Verschwenkung des Steuer-Spreizkräften das Gleichgewicht gehalten wird. hebeis 31 den Steuerschieber 22 wieder so weit nach

Will nun infolge einer Belastungsschwenkung die reclus bewegt hat, daß der durch ihn bestimmte Kegelscheibe 2 beispielsweise bezogen auf F i g. 2 »5 DracH im Raum 41 dem Spreizkrafteinfluß des Zugnach rechts ausweichen, will sich also das Getriebe mittelstranges 4 standzuhalten vermag,
zu höheren Antriebsdrehzahlen hin verstellen, so Schließlich zeigt F i g. 6 eine Ausführungsform der

führt dies über den Steg 30, das Rückführglied 29 hydraulischen Steuereinrichtung, bei der Steuer- und den Steuerhebel 31 zu einer Verschiebung des schieber und Überdruckventil zu einer Baueinheit zuSteuerschiebers 22 nach links, wodurch die an der 30 sammengefaßt sind. Dazu ist z. B. ein Kegelventil Steuerkante 26 bestehende Öffnung vergrößert wird, vorgesehen, dessen Ventilkegel 42 einerseits unter der so daß mehr Drucköl abfließen kann und sich ent- Wirkung der Feder 32, andererseits unier dem Einsprechend der Druck im Drackraum 41 verringert. fluß des Steuerhebels 43, der auf dem Zapfen 34 Infolge der vom Zugmittelstrang 4 ausgeübten Spreiz- schwenkbar gelagert ist, eine im Abfluß des Druckkraft wird danach die Kegelscheibe 2 so lange nach 35 Öles liegende öffnung 44 mehr oder weniger verlinks zurückbewegt, bis in Verbindung mit der ent- schließt. Insoweit übernimmt das Kegelventil die sprechenden Rückbewegung des Steuerschiebers 22 Funktion eines Steuerschiebers. Steigt dagegen der und der dadurch bedingten Steigerung des im Raum hydraulische Druck im Raum 41 und damit auch in 41 herrschenden Druckes wieder Gleichgewicht zwi- der Ausnehmung 18 auf einen Wert, der zu einer sehen Anpreßkraft der Kegelscheiben 2 und 3 einer- 40 durch das Getriebe zu übertragenden Leistung geseits und Spreizkraft des Zugmittelstranges 4 anderer- hört, bei dem das Getriebe überlastet ist, so daß die seits herrscht. Der umgekehrte Stellvorgang findet abtriebsseitige Druckfeder nicht mehr die zur Verstatt, wenn, bezogen auf F i g. 2, die Kegelscheibe 2 hinderung des Durchrutschens des Zugmittelinfolge einer Schwankung der Getriebebelastung zu- stranges 4 erforderliche Anpreßkraft aufzubringen nächst nach links ausweicht, das Getriebe sich also 45 vermag, dann kann sich bei entsprechender Auszu niedrigeren Abtriebsdrehzahlen hin verstellen will. legung der Feder 32 das Kegelventil ohne ent-Da der Steuerschieber 22 eine steile Charakteristik sprechende Betätigung durch den Ste .erhebel 42 hat, kann die hydraulische Steuereinrichtung außer- weiter öffnen und damit eine Getriebeüberlastuni ordentlich schnell reagieren, so daß nennenswerte verhindern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

über einen Steuerschieber zugeteilt wird, der zur Patentansprüche: Übersetzungseinstellung willkürlich betätigbar ist und über ein Rückführglied mit der axial verschiebbaren

1. Stufenlos einstellbares Kegelscheiben-Um- Kegelscheibe gekoppelt ist, wobei die Antriebswelle schlingungsgetriebe mit Paaren von Kegel- 5 einer den hydraulischen Druck erzeugenden Pumpe scheiben, von denen je eine verschiebbar ist, und hohl, koaxial zur Welle des hydraulisch angepreßten auf einer Getriebeseite hydraulischer, auf der Kegelscheibenpaares und mit dieser drehfest veranderen mechanischer Erzeugung der Anpreß- bunden ist, wobei das Pumpengehäuse unmittelbar kräfte durch eine Feder, wobei die hydraulisch mit dem Getriebegehäuse verbunden ist und an der angepreßte, axial verschiebbare Kegelscheibe ein io Seite des Pumpengehäuses ein Gehäuseteil angebracht Zylinder-Kolben-Aggregat bildet, dem Druck- ist, das einerseits mit dem Rückführglied, andererseits mittel über einen Steuerschieber zugeteilt wird, mit dem Steuerschieber und dem willkürlich betätigder zur Übersetzungseinstellung willkürlich bo- baren Übersetzungsstellhebel zusammenwirkenden tätigbar ist und über ein Rückführglied mit der Steuerhebel aufnimmt.

axial verschiebbaren Kegelscheibe gekoppelt ist, 15 Ein solches Getriebe ist aus der USA.-Patentschrift wobei die Antriebswelle einer den hydraulischen 3 146 633 bekannt. Bei diesem Getriebe bilden je-Pruck erzeugenden Pumpe hohl, koaxial zur doch einerseits die Pumpe und zum anderen das Welle d=s hydraulisch angepreßten Kegelscheiben- Steuergerät mit Steuerkolben, Übersetzungsstellhebel paares und mit dieser drehfest verbunden ist, wo- und Steuerhebel eigene Baugruppen, was aus funkpei das Pumpengehäuse unmittelbar mit dem 20 tionstechnischen Gründen eine Reihe von kompli-Getriebegehäuse verbunden ist und an der Seite zierten Teilen bedingt, die einen erheblichen fertides Pumpengehäuses ein Gehäuseteil angebracht gungstechnischen und finanziellen Aufwand erforderist, das einen einerseits mit dem Rückführglied, lieh machen und außerdem einen vergleichsweise andererseits mit dem Steuerschieber und dem großen Platzbedarf haben. Dies fällt so lange nicht ins willkürlich betätigbaren Übersetzungsstellhebel 35 Gewicht, wie es sich um ohnehin aufwendige und Zusammenwirkenden Steuerhebel aufnimmt, da- kostspielige Hochleistungsgetriebe oder solche Gedurchgekennzeichnet, daß das Pumpen- triebe handelt, die auf einen speziellen Anwendungsgehäuse (11) gleichzeitig das Gehäuse für den fall hin ausgelegt und gebaut sind.
Steuerschieber (22) bildet, daß die Pumpenwelle Denkt man jedoch an eine Reihe von Bedarfsfällen,