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Stufenlos einstellbares Kugel-Wälzgetriebe Gegenstand der Erfindung
ist ein stufenlos einstellbares Kugel-Wälzgetriebe, vorzugsweise für den Antrieb
von Kraftfahrzeugen, mit einen Kranz von Kugeln als Übertragungselemente zwischen
vier laufbahnen, die teilweise mittels einer Binstellvorrichtung im Druckwinkel
den Kugeln gegenüber stufenlos so einstellbar sind, daß in einer Getrlebeeinstellung
zwischen einem antreibenden und einem abtreibenden Getriebeglied mit oder ohne Kugel-Laufbahn
ein Drehzahlverhältnis von 1:1 besteht Dieses Getriebe kann dabei mit einem Kranz
von planetenartig zwischen den laufbahnen umlaufenden und käffigehaltenen Kugeln
arbeiten wie auch mit Kugeln, die an diesen Laufbahnen zwischen gehäusefest angeordneten
Führungsrollen oder um eigene Achsen ohne planetenartigen Umlauf rotieren. Das Getriebe
ist zum Obertragon großer Leistungen mit gutem Wirkungsgrad vorgesehen, wie es insbesondere
der Antrieb von schnellen Kraftfahrzeugen erfordert.
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Die bekannten stufenlos einstellbaren mechanischen Getriebe können
für den Antrieb schneller und leistungsstarker Kraftfahrzeuge deshalb nicht zum
Einsatz kommen, weil ihre Rauzleistung und ihr Übetragungswirkungsgrad dafür unzureichend
sind. Auch ihre Isbensdauer wird den Anforderungen nicht gerecht, die sich aus einer
nicht selten vorkommenden Antriebsleistung von 100 PS und mehr ergeben. Sei der
heutigen Verkehrlage bieten aber gerade stufenlos steuerbare Getriebe ihrem Prinsip
nach besondere Vorteile für den Kraftfahrzeugantrieb, und zwar auch Vorteile gegenüber
den bekannten automatisohön Getrieben mit Flüssigkeits-Wandlern oder -Kupplungen.
Hinzuweisen ist dafür vor allen auf das unterschiedliche Verhalten dieser beiden.
Getriebearten im Hinblick auf die ideale Zugkraft- und Drehmomenthyperbel, die bekenntlich
jeder erreichbaren Drehzahl und Fahrgeschwindigkeit ihr Drehmoment bei optimaler
Verwertung der Motorleistung zuordnet.
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So bietet ein Viergang-Schaltgetriebe - auch ein automatisches -bei
konstantes Antriebsmoment nur vier verschieden starke Abtriebsmomente. während ein
stufenlos verstellbares Getriebe eine nahezu unendlich große Zahl von angepaßt starken
Abtriebsmomenten bietet Es liegt auf der Band, was das beispielsweise für die Beschleunigungs-
und Steigfänhigkeit eines Kraftfahrzeuges bedeutet.
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Stufenlos einstellbare Kugel-Wälzgetriebe sind in einigen Bautorman
bekannt und haben in bestimmten Punkten an sich gut Eignung für einen Einsatz zum
Antrieb von Kraftfahrzeugen, wozu auch ihr einfacher Aufbau mit der koaxialen Anordnung
ihrer Wellen und die Lage ihres Bereiches der gewandelten Drehzahlen der Antriebdrehzahl
gegenüber gehört. Dennoch weisen auch diese Getriebe wesentliche Mängel im Hinblick
auf den hierbei geforderten großen Iistungsdurchsatz auf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen
und so ein stufenlos einstellbares Kugel-Wälzgetriebe zu schaften, welches imstande
ist, bei geringem Bauvolumen große Leistungen mit einem guten Wirkungsgrad zu übertragen.
Eine hohe Betriebssicherheit und lange lebensdauer dazu sollen das Getriebe befähi-.
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gen, über die Erfüllung besonderer Aufgaben der allgemeinen Antriebstechnik
hinaus auch schnelle und leistungsstarke Kraftfahrzeuge anzutreiben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein stufenlos einstellbares Kugel-Wälzgetriebe
der einleitend bezeichneten Art vorgesehen, bei dem den beiden genannten Getriebegliedern
eine solche schaltbare Kupplung beliebiger Bafori zwischengeschaltet ist, die ii
Wirkzusammenhang mit der Einstellvorrichtung des Getriebes beide Getriebeglieder
bei einer Getriebeeinstellung auf das Drehzahlverhältnis 1:1 zwischen diesen Gliedern
unter Überbrückung oder Ausschaltung der übertragenden Ligeln zur Mitnahme selbsttätig
miteinander verbindet, diese Verbindung bei allen anderen Getriebeeinstellungen
dagegen unterbricht, etwa mittels eines durch die Einstellvorrichtaag oder ihre
Betätigungsorgane über Kontakte mit betätigten Elektromagneten und einer diesem
Magneten entgegen wirkenden Druckfeder.
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Ein Kugel-Wälzgetriebe in diesem Grundaufbau erfüllt die Forderungen
der Erfindungsaufgabe gans und bietet darüber hinaus noch besondere Ausbaumöglichkeiten
zugunsten seiner Eignung für den Kraftfahrzeugantrieb. Es ist bekannt, daß die Kraftfahrzeuge
auch im heutigen Straßenverkehr zu über 85 % ihrer Gesamtbetriebszeit im sogenannten
direkten Gang gefahren werden. bei den gebräuchlihohen Viergang-Schaltgetrieben
besteht in der Regel somit in diesen weitaus vorherrschenden Betriebszustand das
Übersetzungsverhältnis
1:1 im Getriebe. Bei der Getriebe nach der
Erfindung bleiben danach die übertragenden Kugeln und ihre laufbahnen während der
längsten Betriebsdauer, bezogen auf die Gesamtbetriebszeit des Getriebe., praktisch
unbeansprucht. Nach dem Labendauergenetz für Wälzkörper bedeutet das, daß dieses
Getriebe so aussulegen ist, daß es dem großen Leistungsdurchsatz für einen Kraftfahrzeugantrieb
betriebssicher gewachsen ist. Außer dem Übersetzungsverhältnis 1:1 istmit dieser
Getriebe auch ein größtes Übersetzungsverhältnis von wenigstens 3,8:1 zu erreichen,
ohne daß bei dieser Getriebeeinstellung eine Einschränkung der hohen Antrlebsleistung
vorzunehmen ist. Zu einer wesentlichen Herabsetzung des Aus stoßes von Schadstoffen
aus des Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges ermöglicht das erfindungssemäße Getriebe
noch erheblich besser als die gebräuchlichen automatischen Schaltgetriebe einen
Betrieb des Motors vorwiegend in einem für die Verbrennung besonders günstigen engeren
Drehzahlbereich auch bei stark variabler Fahrgeschwindigkeit.
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Die Zeichnung gibt in Längsschnitten mit Fig. 1 ein Kugel-Wälzgetriebe
nach der Erfindung in schematischer Darstellung und mit Fig. 2 in einer eingehenden
Darstellung eine weiter ausgebaute Ausführungsform dieses Getriebes wieder und liest
der folgenden näheren Beschrieben dieser beiden Beispiele der Erfindung zugrunde.
Weitere wesentliche Merkmale zum Ausbau und au Abwandlungen der Grundgedanken werden
dabei noch angeführt Ein Kranz von mehreren kafiggehaltenen Kugeln 1 des Getriebes
nach Fig. 1 läuft zwischen vier Laufbahnen planetenartig um, wobei die Kugeln 1
innen durch eine Lauf scheibe 2 angetrieben werden und sich dabei außen an zwei
gegen Verdrehung gesicherten Laufringen 3, 4 abwälzen. Eine weitere Lauf scheibe
5 innerhalb des Kugelkranzes bildet den Ab trieb für die durch die Kugeln 1 übertragene
Leistung, Eine selbsttätig lastabhängig arbeitende Anpreßvorrichtung sit einem Kranz
von Wälzkörpern 6 zwischen scnrägen Auflauframpen 7, e für die Haftung der Kugeln
1 an ihren Isufbahnen überträgt die leistung aus der abtriebenden Laufscheibe 5
über einen Flansch 9 auf die Abtriebswelle 10 des Getriebes.
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Dem in dem Getriebegehäuse 11 unverdrehbar sitzenden Laufring 3 der
Kugeln 1 gegenüber ist ebenso unverdrehbar ein in seinem Druckwinkel zu diesen Kugeln
durch eine geeignete Einstellvorrichtung
elastisch einstellbarer
Laufring 4 angeordnet. Je nach Elnstellung des stufenlos veränderbaren Druckwinkels
dieses Laufringes 4 den umlaufenden Kugeln 1 gegenüber ergibt sich in bekannter
Weise eine Übersetzungsänderung zwischen den beiden Laufscheiben 2, 5 der Kugeln
1, wobei außer einer bestimmten maximalen Drehzahlverminderung mit entsprechender
Drehmomentverstärkung auch das Übersetzungsverhältnis 1:1 erreichbar ist. Die mit
der Größe des Lastmomentes an der Getriebe-Abtriebswelle 10 variable Wirkkraft der
automatischen Anpreßvorrichtung 6-8 axial auf die ab treibende Lauf scheibe 5 stützt
sich über ein axiales Xälzla3er 12 an einer fest mit der antreibenden lauf scheibe
2 verbundenen Welle 13 ab, 80 daß die Anpreßkräfte zwischen den Kugeln 1 und ihren
Laufbahnen unter günstigem Selbstausgleich stehen.
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'ber die zelle 13 ist die antreibende Laufscheibe 2 der Kugeln 1 mit
einer schaltbaren Kupplung verbunden, die im Einschaltzustand mit je einer Planverzahnung
14, 15 an ihren scheibenförmigen Ieilen 16, 17 formschlüssig wirkt. Diese Kupplung
16, 17 ist der Iaufscheibe 2 als dem antreibenden Getriebeglied und dem Flansch
9 als dem abtreibenden Getriebeglied zwischengeschaltet und steht so im irkzusammenhang
mit der Einstellvorrichtung des Getriebes, daß bei einer Getriebeeinstellung auf
das Drehzahlverhältnis 1:1 zwischen diesen Gliedern 2, 9 eine drehfeste Verbindung
zwischen diesen Gliedern unter Ausschaltung der umlaufenden Kugeln 1 durch die mit
ihren Planverzahnungen 14, 15 zum gegenseitigen Eingriff komsenden Kupplungsteile
16, 77 hergestellt wird. Fest an dem abtreibenden Kupplungsteil 17 in gleichmäßiger
freisteilung angeordnete Bolzen 18, die mit Passung längsbeweglich in Buchsen 19
in dem Flansch 9 gelagert sind, übertragen das Drehmoment aus der Kupplung 16, 17
auf diesen Flansch 9 und damit auf die Abtriebstelle 10 des Getriebes und dienen
außerdem zur automatischen Enschaltung der Kupplung durch axiales Verschieben des
abtreibenden Kupplunsteiles 17 mittels eines geeigneten Hubmittels wie beispielsweise
eines durch die Einstellvorrichtung des Getriebes oder ihre Betätigungsorgane über
Kontakte it betätigten Elektromagneten oder mittels hydraulischer Hubmittel. Die
Bolzen 18 sind beim hiinschalten der Kupplung 16, 17 so gut wie unbelastet durch
Umfangskräfte, die in diesem Moment nahezu noch ganz durch die umlaufenden
Kugeln
1 über die Anpreßvorrichtung 6-8 auf den Flansch 9 übertragen werden. bei der selbsttätigen
Ausschaltung der Kupplung 16, 17 mit dem Einstellen des antriebes auf ein größeres
Übersetzungsverhälntis kann eine Druckfeder die Trennung der Kupplungshälften bewirken,
so daß die Leistung ganz wieder durch die umlautenden Kugeln 1 übertragen wird.
Auch in diesem Betriebszustand arbeitet das Getriebe mit einem befriedigenden Übertragungswirkungsgrad,
nicnt zuletzt durch die Wirkung der Anpreßvorricatung 6-8, welche die Reibungsverluste
an den übertragenden Kugeln in Abhängigekti von dem Jeweiligen Lastmoment an der
Abtriebswelle 1 niedrig hlt.
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Fiir den Antrieb eines Kraftfahrzeuges arbeitet das dargestellte Getriebe
während der weitaus überwiegenden Betriebszeit im direkten Gang" durch die formscalüssige
direkte Verbindung der antreibenden elle 13 mit der Abtriebswelle 10 des Getriebes
mittels der Kupplung 16, 17. Dadurch kann das Getriebe sehr große Leistungen mit
einem besonders guten Wirkungsgrad übertragen, ohne daß dabei die Lebensdauer und
die betriebssicherheit des Getriebes beeintrachtigt werden. Die Kugeln 1 sind mit
ihren Lauibaanen der immer nur kurz dauernden Maximalbeanspruchung voll gewachsen.
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lin für den Kraftfahrzeugantrieb sehr günstiger Ausbau des Getriebea
ist auf seiner AntrieDsseite vorgesehen. Dieser Ausbau ersöglicht nicht nur die
Aufnahme der hohen Drehzahlen eines Verbrennungsmotors, sondern erlaubt auch einen
Antrieb des Fahrzeuges im Rückwärtsgang mit dem dargestellten Getriebe. Dafür ist
ein Hohlrad 20 einer Vorschaltgetriebestufe drehfest mit der antreibenden Laufscheibe
2 der umlaufenden Kugeln 1 durch eine Baueinheit mit dieser Scheibe verbunden und
steht innen mit Planetenrädern 21 im Eingriff, die in ein gemeinsames Zentralrad
22 auf einer Vorschaltgetriebe-Antriebswelle 23 eingreifen, welche zugleich die
Antriebswelle des ganzen getriebes darstellt Im wechsel ist dabei der gemeinsame
Träger 24 der Planetenräder 21 durch eine Bremse 25 an einem gehäusefesten Teil
26 festzustellen oder das Zentralrad 22 ist durch eine Kupplung 27 mit der Laufscheibe
2 drehfest zu verbinden, und zwar über die Planetenräder 21 des dem Hohlrad 20 angekuppelten
Planetentragers 24. Die Bremse 25 und die Kupplung 27 können gleich der Kupplung
16, 17 hinter den Laufscheiben
2, 5 jede geeignete Bauform haben
und durch jede geeigaeten Hubmittel betätigt werden. Beim bedienungsmäßigen Einschalten
der Bremse 25 zum Feststellen des Planetenträgers 24 wird die hohe Drehzahl an der
Welle 23 durch die Zahnräder 20-22 untersetzt auf die antriebende Laufscheibe 2
der umlaufenden Kugeln 1 für einen Betrieb des Fahrzeuges im Vorwärtsgang bis zu
seiner Maximalgeschwindigkeit übertragen. Der mit der unteren Hälfte der Motordrehzahlen
auskommende Rückwärtsgang des Fahrzeuges ist durch Betätigen der Kupplung 27 eingeschaltet,
wodurch das Zentralrad 22 seine Drehzahl über die in diesem Betriebzustand nicht
wälzenden Planetenräder 21 auf das Hohlrad 2C urd die antreibende Laufscheibe 2
überträgt.
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Bei dem Getriebe in der Konstruktion nach Fig. 2 sind die bei seiner
Einstellung auf das Drehzahlverhältnis 1:1 selbsttätig in Mitnahmeverbindung gebrachten
Getriebeglieder Teile eines mit den übertragenden Kugeln 28 zusammenarbeitenden
Satzen von Planetenrädern 29 und Sonnenrädern 30, 31. Das antriebende Getriebeglied
ist dabei der gemeinsame Träger 32 der Planetenräder 29, während das abtriebede
Getriebeglied ein mit der Abtriebswelle 33 des Getriebes in Baueinheit verbundens
äußeres Sonnenrad 30 der Planetenräder ist. Der Planetenträger 32 weist für die
Kupplung stirnseitig eine Planverzahnung 34 auf5 mit Der er beim automatischen Einkuppeln
mit einer gleichen Planverzahnung 35 eines an dem Sonnenrad 30 befestigten Zahnringes
56 zum Eingriff kommt Der Zahnring 36 wird zum Einkuppeln über einen Kranz von mehreren
in dem abtreibenden Sonnenrad 30 gelagerten Druckbolzen 37 durch eine Magnetscheibe
38 bewegt, die dabei unter Einfluß eines fest in dem Getribegehäuse angeordneten
Elektromagneten 39 steht. Zwischen diesem Elektromagneten 39 und der Einstellvorrichtung
des Getriebe besteht ein Wirkzusammenhang, wobei die Einstellvorrichtung mit einem
durch eine Zahnstange 40 verderehbaren Einstellring, 41 mit einem Rechte gewinde
und einem Linkgewinde über zwei Stützringe 42, 43 auf einen zu einer Druckwinkelverdänderung
elastisch verformbaren Laufring 44 der umlaufenden Kugeln 28 wirkte Wird ein BEtätigungskontakt
selbsttätigt gegeschlossen, zum Beispiel durdch die hydraulisch bewegte Zahnstange
4u der Einstellvorrichtung bei aetriebeeinstellung auf das Drehzahlverhältnis 1:1,
so zieht der Elektromagnet 39 die Magnetscheibe 38 ar und verschiebt damit den
Zannring
36 um einen geringen Betrag axial so weit, bis beide Planverzahnungen 34, 35 im
gegenseitigen Eingriff stehen. Damit befindet sich das ab treibende Sonnenrad 30
mit dem auf einer antreibenden Welle 46 fest sitzenden Planetenträger 32 in direkter
Antriebsverbindung. Eine dünne, fest mit dem Zahnring 36 verbundene und tellerfederartig
durchfedernde Scheibe 45 verbindet den Zahnring 36 zur Mitnahme mit dem abtreibenden
Sonnenrad 30, wozu diese Scheibe 45 einen hochbelastbaren verzahnten Sitz 47 auf
dem Sonnenrad hat. AlsDruckfeder stellt die Scheibe 45 außerdem den Zahnring 36
bei automatischer Ausschaltung des Elektromagneten 39 mit Getriebeeinstellung auf
ein größeres Drehzahlverhältnis selbsttätig wieder zurück und hält ihn danach außer
Eingriff mit dem Planetenträger 32. Der Magnet 39 bleibt für den Eingriff des Planetenträgere
32 mit dem abtreibenden Sonnenrad 30 eingeschaltet, solange das Drehzahlverhältnis
1:1 besteht. Er hat aber nur eine solche begrenzte Zustellkraft, daß bei oberschreiten
eines bestimmten maximalen Lastmomentes am Getriebe die schrägen Zahnflanken der
Planverzahnungen 34, 35 zum gegenseitigen Auflauf kommen und damit einen Steuerimpuls
auslösen, der die Kupplung selbsttätig ausschaltet, und zwar induktiv mit Hilfe
des Magneten 39. Der einstellbare Laufring 44 verstellt sich mit weiterem Anstieg
der Getriebebelastung danach elastisch so, daß unter Verminderung der Abtriebsdrehzahl
ein größeres Drehmoment an der Abtriebswelle 33 wie bei einem sich automatisch einstellenden
hydrodynamischen Yomentwandler zur Verfügung steht. Unberi;htt von diesem automatischen
Vorgang bleibt die Möglichkeit, das Getriebe bedionungawäßig mit Hilfe seiner Einstellvorrichtung
auf eine geringere Drehzahl mit einem größeren Drehmoment einzustellen.
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Auch bei dieser Lösung wird der Kugelteil des Getriebes bei seinem
Einsatz für den Kraftfahrzeugantrieb vorwiegend nur beim Beßchleunigen beansprucht;
während der längsten Betriebszeit fließt die Leistung ausschließlich durch die eingeschaltete
Kupplung in die treibenden Fahrzeugräder, wobei außer den umlaufenden Kugeln 28
auch die Zahnräder 29-31 aus der Leistungsübertragung herausgenommen sind. Die Trennung
der Kupplung bei auftretender Erhöhung des Fahrwiderstandes kann automatisch auch
durch Druckunterschiede im Ansaugstutzen eines antreibenden Verbrennungsmotors gesteuert
werden. Auch diese Getriebelösung erhöht nicht nur erheblich
den
Übertragungswirkungsgrad des Getriebes und seinen maximal möglichen Leistungsdurchsatz,
sondern ebenso die Getriebelebensdauer. Bei Stromausfall für den Elektromagneten
39 in einem Störungsfall bleibt das Getriebe voll einsatzfähig auch für das Übersetzungsverhältnis
1:1, weil die in diesem Betriebszustand mit übertragenden Kugeln 28 und laufbahnen
auf ausreichend lange Lebensdauer bei Durchfluß maximaler Leistung ausgelegt sind.
An Stelle das Elektromagneten 39 können für die Betätigung der Kupplung in dem Getriebe
jede geeigneten anderen Mittel zum Einsatz kommen, so etwa mechanische, pneumatische,
hydraulische oder kombinierte mittel, wobei die Kuppkung selbst ebenfalls anders
ausgebildet sein kann, beispielsweise auch als Lamellenkupplung.
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außer mit dem Planetenträger 32 ist die antreibende elle 46 drehfest
mit einer Laufscheibe 48 der umlaufenden Kugeln 2E verbunden, der koaxial gegenüber
sich eine weitere, drehbeweglich auf der Welle 46 gelagerte Laufscheibe 49 befindet,
die über eine Anpreßvorrichtung mit Kugeln 5C zwischen schrägen Auflauframpen 51,
52 mit dem inneren Sonnenrad 31 der Planetenräder 29 verbunden ist.
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Dieses Sonnenrad 31 ist mittels eines kombinierten Zylinderrollenlagers
53 drehbeweglich mit auf der Welle 46 gelagert und steht mit der Verzahnung mlt
it kleinem lzkreis der drei gestuft doppeltverzahnten Planetenräder 29 im Eingriff,
ihren diese Planetenräder mit ihrer Verzahnun mit großem iialzkreis in das abtreibende
äußere sonnenrad 30 eingreifen. Das innere Sonnenrad 31 stellt mit den umlaufenden
Kugeln 28 und deren Laufscheiben 48, 49 einen Reaktionsteil des Getriebes dar, wobei
der durch die Kugeln 28 aus den Planetenrädern 29 in die Welle 46 zurückfließende
und je nach Getriebeeinstellung und -Belastung variable Teil der Leistung aber ebenfalls
übertragen wird.
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In dem dargestellten Auf bau hat das Getriebe mit den tiedergegebenen
maßlichen Verhältnissen einen großen Drehzahl und Drehmoment-Einstellbereich von
gut 4,5, wobei es in der Grenzeichnstellung auf größte Abtriebsdrehzahl mit einem
Übersetzungsverhältnis von 1:1 arbeitet, mit welchem auch der Kugelteil des Getriebes
arbeitet.
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In der anderen Grenzeinstellung hat dieser Kugelteil ein ebenso günstiges
Übersetzungsverhältnis von nur 1,75. Das widergegebene Getriebe zeichnet sich dadurch
außer durch eine hohe Raumleistung
durch einen guten Übertragungswirkungsgrad
in allen Einstellungen bei geringen wie bei starken belastungen aus. Dies geht mit
darauf zurück, daß für einen weiten Einstellbereich ein großer Betrag der zu übertragenen
Leistung direkt über hoch belastbare und verlustarm arbeitende Verzahnungen in die
Getriebe-Abtriebswelle 33 fließt.
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Auch bei dem Getriebe nach Fig. 2 ist die günstige Ausbaumöglichkeit
auf seiner Antriebaseite wahrgenommen, wodurch das Getriebe für den Kraftfahrzeugantrieb
befähigt ist, ohne jcnaden für seinen Kugelteil die hohen Drehzahlen von etwa 6000
U/min eines Verbrennungsmotors aufzunehmen und das Fahrzeug auch in einem Rückwärtsgang
anzutreiben. Dieser Ausbau besteht wie bei dem Getriebe nacn fig 1 darin, dab ein
Hohlrad 54 einer Vorschaltgetriebestufe mit der nachgeordneten Laufscheibe 48 der
Kugeln verbunden ist und innen in drei schrägverzahnte Planetenräder 55 eingreift,
die in ein gemeinsames Zentralrad 56 auf einer mit dem rotor zu verbindenden Yorschaltgetriebe-Antriebswelle
57 eingreifen, wobei im Wechsel der gemeinsame Träger 58 der rlanetenräder 55 durch
eine Bremse 59 an einem gehäusefesten eil 60 festzustellen ist oder durch eine Kupplung
61 mit dem Hohlrad 54 zu verbinden ist. Das Hohlrad 54 der Vorschaltgetriebestufe
bildet mit der nachgeordneten laufscheibe 48 der übertragenden Kugeln 28 eine baueinheit
Der Planetenträger 58 ist fest mit einer Magnetscheibe 62 verschraubt, die zum Bremsen
oder Kuppeln wechselweise durch Je einen ringförmigen Elektromagneten 63, 64 am
Getriebegehäuse beeineluat wird und den Planetenträger 58 zwischen einer Bremsstellung
und einer Kupplungsstellung gering axial bewegt. während die Bremse 59 mit der Magnetscheibe
62 als Scheibenbremse wirkt, arbeitet die Kupplung 61 zwischen dem Hohlrad 54 und
dem Planetenträger 58 als Konuskupplung.
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Die Bremse 59 wird im Xirkzusammenhang mit Bedienungsorganen des Kraftfahrzeuges
automatisch eingeschaltet für den Vorwärtsgang des Fahrzeuges bis zu der Maximalgeschwindigkeit
bei größter otordrehzahl. In diesem detriebszustand wird die an der Vorschaltgetrieoe-Antriebswelle
57 eingehende hohe Drehzahl durch die Planetenräder 55 des festgebremsten Panetenträger
58 untersetzt auf das Hohlrad 54 und auf die Welle 46 übertragen. Im Rückwärtsgang
des
Fahrzeuges, in dem der Motor nur mit der unteren Hälfte seiner Drehzahlen arbeitet
ist die Verbindung zwischen der Antriebswelle 57 der Vorschaltgetriebestufe und
der nachgeordneten Welle 46 durch die Kupplung 61 kurzgeschlossen, wie gezeichnet,
so daß die Planetenräder 55 der Vorschaltgetriebestufe zwar die Leistung aus ihrem
Zentralrad 56 aufnehmen, diese aber ohne ein Wälzen auf das Hohlrad 54 und die elie
46 ibert;raen. Es sind ferner Schaltmittel vorgesetten, welche die beiden Elektromaneten
63, 64 für die Schaltbewegungen des Planetenträgers 58 für einen LEerlauf in dem
Getriebe außer Wirkung halten. In diesem beim Anlassen des Fahrzeugmotor und bein
Fahrzeu--stillstand mit laufendem Motor bestehenden Betriebszustand des Getriebes
st der Planetentrager 58 weder festgebremst nocfl gekuppelt mit detn Hohlrad 54,
so daß das Getriebe keine Leistung von dem laufenden Motor übertragen kann und der
Motor somit unbelastet arbeitet.
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Eine Abwandlung dieser Konstruktion der Vorschaltgetriebestufe für
den Kraftfahrzeu.antrieb kann darin bestehen, daß mit der LAufscheibe 48 in Beueinheit
drehfest eine Kupplungstrommel mit einer umfänglichen Reibfläche verbunden ist,
in der ein mit mehreren mit Reibflächen versehenen Fliehgewichten umfänglich im
Eingriff stehendes Hohlrad drehbeweglich gelagert ist. Dieses Hohlrad greift innen
in die Planetenräder 55 ein, die inerseits wieder mit dem gemeinsamen Zentralrad
56 der Vorschaltgetriebe-Antriebswelle 57 im Eingriff stehen. Dabei ist wieder im
echsel der gemeinsame Träger 58 der Planetenräder 55 durch eine Bremse an einem
gehäusefesten Teil festzustellen oder das Zentralrad 56 durch eine schaltbare Kupplung
mit der Kupplungstrommel unter Überbrückung des Hohlrades zu verbinden; die eine
Schaltung bewirkt den Vorwärtsgang des Fahrzeuges und die andere seinen Rückwärtsgang.
In gleicher Weise wie bei dem gezeichneten Beispiel der Planetenträger 58 zu bewegen
ist, so kann da axial gering beweglich gelagerte Zentralrad auch dieser Konstruktion
zur Getriebeumschaltung durch verschiedene Hubmittel zusammen mit dem Planetenträger
in Reibschlußverbindung mit der Kupplungstrommel geschaltet werden. Dies kann auch
durch eine über ein Wälzlager auf den Planetenträger solchen Hubmittel entgegen
wirkende Druck feder geschehen. Immer erlautet sich dabei der Planetenträger
von
einer Bremsfläche an einem gehäusefesten Teil ab. Die notwendige Unterbrechung des
Leistungsflusses durch das Getriebe bei laufendem Motor und Stillstand des Fahrzeuges
bewirken bei dieser Konstruktion die mit Reibflachen zur Mitnahme versehenen Fliehgewichte
in der Kupplungstrommel, welche erst bei Erreichen einer bestimmten Motordrehzahl
die Reibschlußverbindung zwischen dem ohlrad und der Kupplungstrommel herstellen.
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eitere Ausführungsformen der erfindung sind möglich, wobei auch der
Kugelteil des Getriebe mit seinen vier Laufbahnen anders als in der Zeichnung dargestellt
aufgebaut sein ann, so etwa mit hdusefest angeordnewen Führungsrollen zwischen nicnt
planetenartig umlaufenden Kugeln oder mit einer anderen Konstruktion fiir die Laufringeinstellung
zur Übersetzungsänderung. Auch mit einem anders aufgebauten Zahnrad teil im ilachschalt
zu dem Kugelteil als gezeichnet kann das Getriebe nach der erfindung ausgeführt
sein.
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Außer für den Antrieb von Kraftfahrzeugen kann ein erfindungsgemäßes
Getriebe auca für andere Aufgaben eingesetzt werden, sofern ein leistungsstarker
Antrieb aber längere Zeit mit Konstanz im Übersetzungsverhältnis und über kürzere
Zeit nit stufenlos variabler Drehzahl gefordert ist. Ein DrehrichtunSswechsel an
der Getriebe-Abtriebswelle wie bei den gezeichneten Beispielen durch Umschaltung
einer Vorschaltqetriebestufe ist schließlich auch mit einem Kugel-Wälzgetriebe nacn
der Erfindung ohne eine solche otufe ausfiihrbar, wenn der Kugelteil dieses Getriebes
mit einer ein stellvorrichtung und mit einstellbaren Laufringen ausgestattet wird,
die einen entsprechend großen, über den Wellenstillstand hinausreichenden Drehzahl-Einstellbereich
ermöglichen.