DE2019848C - Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe - Google Patents

Description

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, Pumpengehäuse gleichzeitig das Gehäuse für den dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungs- Steuerschieber bildet, daß die Pumpcnwelle in eine stellhcbel (35) über eine im Gehäuseteil gelagerte das Druckmittel dem Zylinder-Kolben-Aggregat zuWelle (33) mit exzentrischem Zapfen (34) auf den führende Bohrung der Welle eingreift, daß das Rück-Steuerhebel (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 1, dadurch gekenn- befestigt ist und mit der Pumpendruckscite und dem zeichnet, daß zwischen Gelriebewelle (1) und Druckmittclzufluß für den Steuerschieber einen Raum Pumpenwelle (9) eine kardanischc Drehverbin- bildet und daß alle Druckmittelleitungen durch Bohdung (12) besteht. 55 rungcn oder Aussparungen in Getriebewelle, Pumpen-

wellc. 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- Gchäuscteilcs drei Ölleitungen bisher bekannter Ein-Hbares Kegelschcibcn-Umschlingungsgetriebc mit richtungen ersetzt werden, nämlich die Druckleitung aren von Kegelscheiben, von denen je eine ver- von der Pumpe zum Steuerschieber, die Druckleitung llbar ist, und auf einer Getriebeseite hydraulischer, vom Steuerschieber zum Zylinder-Kolben-Aggregat f der anderen mechanischer Erzeugung der An- 65 und die Druckleitung zum Überdruckventil. Ferner :ßkräfte durch eine Feder, wobei die hydraulisch fassen die Bohrungen in Pumpen- und Getriebewelle gepreßte, axial verschiebbare Kegelscheibe ein sowohl die Druckmittelzufuhr zum Zylinder-Kolbenlinder-Kolben-Aggregat bildet, dem Druckmittel Aggregat als auch die Anbringung des Rückführ-

gliedes zusammen, wobei außerdem durch entspre- kes nicht schlaff durchhängt, ist eine Feder 7 vorcnende Bohrungen oder Aussparungen sichergestellt gesehen, die die Kegelscheiben 2 und 3 bei stillist, 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 bedeutungslos, 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 ge-Steuereinricliiung, sie bei Auftreten eines Defektes bildeten ölsumpf 50 (Fig. 1) geschieht beispielsweise mit wenigen Handgriffen insgesamt vom Getriebe- io 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 F i g. 3 ersichtlich, bilden die Pumpenräder 13 und Außerdem ist es günstig, wenn der Übersetzungssteil- 14, von denen das Rad 13 auf der Pumpenwelle 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 Saugseite, die über eine durch und der Steuerhebel um den Zapfen schwenkbar ist. Bohrungen im Pumpengehäuse 11 und Getriebe-Schließlich ist es vorteilhaft, daß zwischen Getriebe- ao gehäuse 8 gebildete Saugleitung 16 mit dem ölsumpf welle und Puinpeiiwelle eine kardanischc Drehverbin- 50 in Verbindung steht.

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

technisch bedingten Fluchtungsfehlern 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 Ausführungsbeispiele der Er- »5 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-Umschlingungsgetriebe.;, 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 F i g. 1 in vergrößerter Einzeldarstellung, 30 von wo es über eine Bohrung 27 (s. F i g. 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 verschiebbarer Kegelscheibe 2 und

I1I-III in Fig. 2, Steuerschieber 22 besteht eine mechanische Verbin-

F ig. 5 eine Schnittansicht 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

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

tischen 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 Kegelschciben 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 lauft. Die Welk: 1 mag die Antriebswelle des Getrie- 31 ist um einen von der Welle 33 gebildeten exzenbes sein, die in geeigneter, nicht näher dargestellter 45 trischen Zapfen 34 schwenkbar, auf 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 Getriebeverbunden, während die Kegelscheibe 46 auf der Übersetzung befestigt ist.

Welle 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. Gemäß 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 i 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 be-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 Abtriebsseite ist, wird, wie erwähnt, die Kolben-Aggregat gebildet, über das bei entsprechen- erforderliche Anpreßkraft durch eine auf die dortige, der Druckbeaufschlagung die zur Aufrechterhaltung axial verschiebbare Kegelscheibe 46 einwirkende oder Änderung der Getriebeübersetzung erforder- Druckfeder 49 erzeugt, die so ausgelegt ist, daß der liehen, auf den Zugmittelstrang 4 auszuübenden An- 65 Zugmittelstrang 4 dort bei allen vorkommenden Gepreßkräfte erzeugbar sind. Damit der Zugmittel- triebebelastungen nicht durchrutschen kann. Daraus strang 4 bei stillstehendem Getriebe mangels eines in ergibt sich zwar, daß das Getriebe stets mit entspredem Zylinder-Kolben-Aggregat herrschenden Druk- chend seiner möglichen Maximalbelastung erforder-

lichen Anpreßkräften arbeitet, was jedoch bei einem kurzzeitige Ubersetzungsänderungen infolge von Benormalen, für die Übertragung verhältnismäßig gerin- lastungsschwankungen nicht auftreten,
ger Leistungen ausgelegten Getriebe zum Zwecke Soll die Getriebeübersetzung willkürlich beispielsseiner möglichst weitgehenden Vereinfachung und weise zu niedrigeren Abtriebsdrehzahlen hin verstelli Verbilligung ohne weiteres in Kauf genommen werden 5 werden, so geschieht dies über eine Schwenkbewekann. gung des Übersetzungsstellhebels 35 bezogen aul

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 zui Folge hat, daß auch der Steuerschieber 22 nach

gewichtszustand befindet. Dabei fördert die ölpumpe links verstellt und infolgedessen der Abflußquer-

über die Saugleitung 16 Drucköl in die Ausnehmung schnitt an der Steuerkanle 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 Zugmittelslrang 4 ausgeübten Spreizkraft nach

schieber 22 und den Rückfluß 28 wieder in den öl- links auszuweichen, wobei der Zugmittelstrang 4 zwi-

sumpf zurückströmen. Der Steuerschieber 22 befindet sehen den Kegclscheiben 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 Rück-

dcn 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 cinhergchende Verschwenkung des Slcuer-

Spreizkräftcn das Gleichgewicht gehalten wird. hebeis 31 den Steuerschieber 22 wieder so weit nach

Will nun infolge einer Belastungsschwenkung die rechts bewegt hai, daß der durch ihn bestimmte Kegelscheibe 2 beispielsweise bezogen auf Fig. 2 25 Druck 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 zu-Stcuerschiebers 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 unter dem Einsprechend der Druck im Druckraum 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 vcrlinks zurückbewegt, bis in Verbindung mit der ent- schließt. Insoweit übernimmt das Kegelventil die sprechenden Rückbewegung des Steuerschiebers 22 Funktion eines Steuerschiebers. Steigt dagegen der unu der dadurch bedingten Steigerung des im Raum hydraulische Druck im Raum 41 und damit auch in 41 herrschenden Druckes wieder Gleichgewicht zwi- Her 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 Verstau, wenn, bezogen auf Fig. 2, die Kegelscheibe 2 hinderung des Durchrutschens des Zugmittelinfolge einer Schwankung der Getriebebclastung 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 Steuerhebel 43 hat, kann die hydraulische Steuereinrichtung außer- wciier öffnen und damit eine Getriebeüberlastung ordentlich schnell reagieren, so daß nennenswerte verhindern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 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 be- 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-Druck erzeugenden Pumpe hohl, koaxial zur doch einerseits die Pumpe und zum anderen das Welle des hydraulisch angepreßten Kegelscheiben- Steuergerät mit Steuerkolben, Übersetzungsstellhebel paares und mit dieser drehfest verbunden ist, wo- und Steuerhebel eigene Baugruppen, was aus funkbei das Pumpengehäuse unmittelbar mit dem 20 tionstechnischen Gründen eine Reihe von kompli-Getriebegehäuse verbunden ist und an der Seite zierten Ί eilen bedingt, die einen erheblichen ferlides Pumpengehäuses ein Gehäuseteil angebracht gungstechnischen und finanziellen Aufwand erforderist, das einen einerseits mit dem Rückführglied, Hch machen und außerdem einen vergleichsweise andererseits mit dem Steuerschieber und dem großen Platzbedarf haben. Dies fällt so lange nicht ins willkürlich betätigbaren Übersetzungsstellhebel 25 Gewicht, wie es sich um ohnehin aufwendige und zusammenwirkenden Steuerhebel aufnimmt, da- kostspielige Hochleistungsgetriebe oder solche Gcdurch gekennzeichnet, 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,

(9) in eine das Druckmittel dem Zylinder-Kolben- 30 die für geringe oder normale Leistung ein leicht zu Aggregat zuführende Bohrung (10, 21) der Welle wartendes und billiges, andererseits aber zuverlässig (1) eingreift, daß das Rückführglied (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) weitcstgehend notwendigerweise vorhandene Bauteile gebildet sind. so gruppiert und weiter ausgenutzt werden, daß sich