DE2409914C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leistungsverzweigungsgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Durch US 34 33 095 ist bereits ein derartiges Getriebe, bei dem drei Drehzahlbereiche in Vorwärtsrichtung vorgesehen sind, von denen das Getriebeübersetzungs­ verhältnis des mittleren Drehzahlbereichs zwar von den Getriebeübersetzungsverhältnisses der beiden andern Drehzahlbereiche abweicht, deren Getriebeübersetzungsverhältnisse aber untereinander gleich sind und durch die gleichen Getriebestelle bewirkt werden, die im unteren und im oberen Drehzahlbereich beidmals benutzt werden. Der­ artige Getriebe sind durchaus ausreichend für Fahrzeuge mit mehr oder minder mittleren Anforderungen an die Ausgangsdrehzahl und an die Belastung, also bei Fahrzeugen mit geringeren Anforderungen an deren Höchstgeschwindigkeit. Nachdem jedoch immer höhere Geschwindigkeiten für derartige Fahrzeuge zugelassen beziehungsweise gefordert werden, ist es notwendig geworden, das Getriebeübersetzungsverhältnis für den höchsten Drehzahlbereich in Vorwärtsrichtung abweichend von denen der anderen Drehzahlbereiche in Vorwärtsrichtung so zu wählen, daß diesen Anforderungen genügegetan werden kann, was bedeutet, daß das Getriebeübersetzungsverhältnis des höchsten Drehzahlbereichs gegenüber dem des vorhergehenden Drehzahlbereichs herabgesetzt wird. Eine Wahl dieses Getriebeübersetzungsverhältnisses auch für den niedrigsten Drehzahlbereich in Vorwärtsrichtung führt jedoch nicht zum Erfolg; da ein Getriebe mit einem solchen niedrigen Getriebeübersetzungsverhältnis an dieser Stelle, also im niedrigsten Drehzahlbereich, sich als ungeeignet erweisen würde.

Durch US 35 34 632 ist bereits ein hydromechanisches Getriebe bekannt mit drei Drehzahlbereichen in Vorwärtsrichtung und einem Drehzahlbereich in Rückwärts­ richtung, bei dem der erste Drehzahlbereich in Vorwärtsrichtung sowie der Drehzahl­ bereich des Rückwärtsrichtung beide rein hydrostatisch angesteuert werden. Auch hier sind untereinander gleiche Getriebeübersetzungsverhältnisse gewählt, die einer Anwendung des bekannten Getriebes in Fahrzeugen mit höherer Geschwindigkeitsanforderung und in ähnlichen Anwendungsfällen entgegenstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stufenlos regelbares Getriebe zu schaffen, das im Vergleich zu bekannten Getrieben eine größere Belastung über einem größeren Bereich des Getriebeübersetzungsverhältnisses aushalten und ihr widerstehen kann. Ferner soll bei der Erfindung das Drehmoment und der Drehzahl­ bereich eines stufenlos regelbaren Getriebes vergrößert werden, ohne daß dadurch die Größe der Bauteile gegenüber den bekannten stufenlos regelbaren Getrieben wesentlich größer wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichne­ ten Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Hauptvorteil der Erfindung ist ein Mehrbereichsgetriebe, bei welchem die Getriebeübersetzungsverhältnisse in jedem Bereich einzeln und besonders ausgelegt sind, um den Anforderungen bezüglich Drehzahl, Gewicht, Drehmoment usw. entgegenzukommen. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Getriebeübersetzungsverhältnisse der aufeinanderfolgenden Drehzahlbereiche so gewählt sind, daß das Getriebeübersetzungsverhältnis des jeweils folgenden höheren Drehzahlbereichs stets kleiner ist als das Getriebeübersetzungsverhältnis des jeweils vorhergehenden niedrigeren Drehzahlbereichs.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Schnittansicht des Getriebes mit allen wichtigen Funktionsteilen; und

Fig. 2 eine grafische Darstellung des Hubes der hydrau­ lischen Pumpe und des Motors und der entsprechenden Drehzahl der Zwischenwelle, wenn das Getriebe bzw. die Übersetzung von der maximalen Drehzahl im Rück­ wärtsgang bis zu maximalen Drehzahl im dritten Gang bzw. im dritten Drehzahlbereich geändert wird.

In Fig. 1 stellt eine Welle 10 eine Einrichtung dar, um den Eingang einer nicht dargestellten, jedoch bekannten Antriebsmaschine an das zu beschreibende Getriebe anzu­ kuppeln. Ein an der Welle 10 befestigtes Zahnrad 12 kämmt mit einem Zahnrad 14 auf einer Welle 16 und treibt dieses an. An der Welle 10 ist auch ein Zahnrad 18 befestigt, welches mit einem weiteren Zahnrad 20 in Triebverbindung steht, welches auf einer Welle 22 befestigt ist. Die Welle 22 umgibt konzentrisch eine Welle 16 und ist unab­ hängig bezüglich der Welle 16 drehbar. Da jedoch die Wellen 16 und 22 jeweils über ein Zahnrad mit der Welle 10 ver­ bunden sind, laufen sie mit proportionalen Drehzahlen. Darüber hinaus sind in einer später beschriebenen Abwandlung die Wellen 16 und 22 tatsächlich in einer einzigen Welle "zusammengefaßt". Zumindest im Hinblick auf die Erfindung kann eine der Wellen 10, 16 oder 22 als "Eingangswelle" betrachtet werden.

Ein Ende der Welle 22 endet am Eingang einer in ihrer Gesamt­ heit in Fig. 1 mit 24 bezeichneten, umkehrbaren bzw. um­ schaltbaren hydraulischen Pumpe und ist mit deren Eingang verbunden. Die hydraulische Pumpe 24 ist für eine unter­ schiedliche bzw. einstellbare Verdrängung ausgelegt und ist betriebsmäßig einem umkehrbaren bzw. umschaltbaren hy­ draulischen Motor 26 zugeordnet. Der Motor 26 kann eben­ falls eine veränderliche bzw. einstellbare Verdrängung haben und befindet sich in einem geschlossenen, hydraulischen Kreislauf mit der Pumpe 24. Die Verbindung von hydraulischer Pumpe und Motor ist bekannt. Obwohl diese Einheiten nominell als Pumpe und Motor bezeichnet sind, können unter bestimmten Umständen die Funktionen dieser Einheiten auch umgekehrt sein; d. h. der Motor kann als Pumpe wirken, um zum Antrieb der Pumpe, welche dann als Motor wirkt, Energie zu erzeugen und abzugeben.

Ein erster, in Fig. 1 in seiner Gesamtheit mit 28 bezeichneter Getriebesatz in Form eines Umlaufplanetengetriebes weist ein Sonnenrad 30 auf, welches an der Welle 16 befestigt und von dieser angetrieben wird. Hierbei läuft die Welle 16 in axialer Richtung durch die miteinander verbundene hy­ draulische Pumpen- und Motoreinheit, ist jedoch davon voll­ ständig unabhängig. Das Sonnenrad 30 wird daher unmittelbar durch die Welle 10 angetrieben. Der erste Getriebesatz weist ferner ein Hohlrad bzw. ein innenverzahntes Rad 32 auf, welches direkt angekuppelt ist oder durch den Ausgang des hydraulischen Motors 26 angetrieben wird. Eine Anzahl Umlauf- oder Planetenräder 34, welche betriebsmäßig dem Sonnenrad 30 und dem sie umgebenden Hohlrad 32 zugeordnet sind, stehen wechselseitig in Antriebsverbindung mit einer Zwischenwelle 36.

Für viele Zwecke kann auch eine weniger wirksame Abwandlung des Getriebes verwendet werden. Bei dieser Abwandlung würde der Getriebesatz 28 entfallen, anstelle der Wellen 16 und 22 würde nur eine Welle verwendet und der Ausgang des hydraulischen Motors 26 würde zum Antrieb der Zwischenwelle 36 unmittel­ bar angeschlossen sein.

An der Zwischenwelle 36 sind Sonnenräder 38, 40 und 42 der jeweiligen Kupplungseinrichtung 44, 46 und 48 befestigt. Die Einrichtung 48 ist hierbei die Kupplung für den ersten Drehzahlbereich des Getriebes. Eine Anzahl Umlauf- bzw. Planetenräder 50 kämmen mit dem Sonnenrad 42 und einem sie umgebenden Hohlrad 52. Während eines Betriebs im ersten Dreh­ zahlbereich wird ein in radialer Richtung verlaufender Flansch 52 a des Hohlrades 52 durch eine Bremseinrichtung 54 betätigt. Wenn das Hohlrad 52 zum Stillstand gebracht und festgehalten wird, schaffen die Wellen 53 mit den Planetenrädern 50 eine Antriebsverbindung mit einem Zahnrad 56, welches als Träger für die Planentenräder 50 dient. Das Zahnrad 56 treibt seinerseits ein Zahnrad 58, welches wiederum mit der Ausgangs­ welle 60 verbunden ist.

Während des Betriebs im zweiten Drehzahlbereich ist die Kupplungseinrichtung 44 in Betrieb. Eine Anzahl Planeten­ räder 62 kämmt mit einem Sonnenrad 38 und einem sie um­ gebenden Hohlrad 64. Eine Halteeinrichtung 66 für die Planetenräder 62 verläuft in radialer Richtung nach oben in eine Bremseinrichtung 68. Während eines Betriebs im zweiten Drehzahlbereich wird die Planetenrad-Halteeinrichtung 66 von der Bremseinrichtung 68 erfaßt, zum Stillstand ge­ bracht und festgestellt. Infolgedessen wird das Hohlrad 64 nur durch das Sonnenrad 38 angetrieben, welches über die Planetenräder 62 in Eingriff steht. Ein außenverzahntes Zahnrad 67 auf dem Hohlrad 64 kämmt mit einem außenver­ zahnten Zahnrad 71 auf einem Hohlrad 70. Das Hohlrad 70 wiederum steht mit einer Anzahl Planetenräder 72 des zweiten Planetenradgetriebes 73 in Eingriff. Die Planetenräder 72 sind ebenfalls betriebsmäßig einem Sonnenrad 74 zugeordnet, welches auf einer Welle 75 befestigt ist und von dieser angetrieben wird. Die Welle 75 wird mittels eines Zahnrades 78 angetrieben, welches wiederum durch ein Zahnrad 80 ange­ trieben wird. Das Zahnrad 80 ist koaxial zu dem Zahnrad 20 auf der Welle 22 gehaltert. Wie oben beschrieben, wird das Zahnrad 20 durch das Eingangszahnrad 18 angetrieben. Infolge­ dessen wird das Sonnenrad 74 über das vorbeschriebene Antriebs­ getriebe unmittelbar von der Welle 10 angetrieben. Die Planetenräder 72 sind ferner mit dem Planentenradträger 76 verbunden und bei Drehung der Planentenräder 72 wird die Aus­ gangswelle 60 durch die wirksame Verbindung mit dem Planenten­ radträger 76 angetrieben. Folglich stellt der Ausgang des Trägers 76 und der Welle 60 eine Summierung der Eingänge des Sonnenrades 74 und des Hohlrades 70 dar. Dies Hohlrad stellt den einzigen Eingang in diesem System dar, wenn es durch die Kupplungseinrichtung 44 für den zweiten Drehzahlbereich ge­ steuert wird.

Während des Betriebs im dritten Drehzahlbereich des Getriebes wirkt eine in ihrer Gesamtheit mit 69 bezeichneten Kupplungs­ einrichtung. Das Hohlrad 64 der Kupplungseinrichtung 44 für den zweiten Drehzahlbereich umgibt auch eine Anzahl ver­ keilter Kupplungsplatten 65, welche sich in radialer Richtung nach innen auf die Zwischenwelle 36 zu erstrecken; eine ent­ sprechende Anzahl verkeilter, einrückbarer Kupplungsplatten 81 sind an einer Buchse oder Nabe 69 angebracht und verlaufen von der Zwischenwelle 36 in radialer Richtung nach außen. Während eines Betriebs im dritten Drehzahlbereich, wenn die Kupplung 68 für den zweiten Drehzahlbereich ausgerückt ist, sind die einrückbaren Andrück- bzw. Druckplatten 81 so ausge­ legt, daß sie mit den entsprechenden Platten 65 in Eingriff stehen und angetrieben werden, so daß eine Drehung der Zwischenwelle 36 unmittelbar an das Hohlrad 64 übertragen wird. Das Hohlrad 64 steht dann, wie oben beschrieben, über das außenverzahnte Zahnrad 67 mit dem Hohlrad 70 in Trieb­ verbindung. Folglich sind die zweiten und dritten Bereiche ähnlich, da beide aufgeteilte Drehmomentenantriebe sind, welche durch das Planetenradgetriebe 63 miteinander ver­ bunden sind, und unterscheiden sich nur durch die verwendeten Übersetzungsverhältnisse.

Die Kupplungseinrichtung 46 wird während des Umkehr- bzw. Rückwärtsbetriebes des Getriebes verwendet. Eine Anzahl Planetenräder 82 sind zwischen dem Sonnenrad 40 und dem sie umgebenden Hohlrad 52 angeordnet und kämmen mit diesen, wobei das Hohlrad 52 dasselbe Hohlrad ist, welches auch in der Kupplung für den ersten Drehzahlbereich verwendet ist. Zusätzlich ist ein Planentenradträger 84 an den Planetenrädern 82 befestigt. Während des Umkehr- bzw. Rückwärtsbetriebs wird der Planentenradträger 84 mittels einer Bremseinrichtung 86 betätigt, wodurch der Planentenradträger 84 in einer fest­ gelegten Lage gehalten wird. Wenn die Bremseinrichtung 86 eingerückt und die Bremseinrichtung 54 für den ersten Dreh­ zahlbereich ausgerückt ist, wird das Hohlrad bzw. das innen­ verzahnte Zahnrad 52 über die Planetenräder 82 durch das Sonnenrad 40 angetrieben und die Bewegung bzw. Drehung des Hohlrades 52 summiert sich in der resultierenden Drehung bzw. Bewegung der Planetenräder 50, da diese durch das Sonnenrad 42 angetrieben werden. Entsprechende Übersetzungs­ verhältnisse vorausgesetzt, hat diese Anordnung eine Drehung des Zahnrades 56 in einer Richtung zur Folge, die der Drehung im ersten Drehzahlbereich entgegengesetzt ist.

Bevor auf die verschiedenen Betriebs- bzw. Drehzahlbereiche des Getriebes "für sich" eingegangen wird, dürfte es vorteil­ haft sein, die Beziehung zwischen bestimmten Elementen des gesamten Getriebeaufbaus zu betrachten. Wenn eine Antriebs­ maschine an die Welle 10 angeschlossen wird, treibt die Welle 10 Zahnräder 12 und 14 und damit die Welle 17. Infolgedessen dreht sich das auf der Welle 16 befestigte Sonnenrad 30 mit einer Drehzahl, welche direkt proportional der Drehzahl der Eingangswelle ist. Außerdem treibt das Zahnrad 18 auf der Eingangswelle 10 das Zahnrad 20 an, welches an der hohlen Welle 22 befestigt ist. Die Welle 22 dient als Eingang für die hydraulische Pumpe 24. Da die Welle 22 ebenfalls mit einer Drehzahl angetrieben wird, welche der Drehzahl der Eingangs­ welle 10 direkt proportional ist, haben die Eingangsdreh­ zahl an der hydraulischen Pumpe 24 und die Drehzahl des Sonnenrades 30 ein festes Verhältnis zueinander. Da in der vorliegenden Ausführungsform hydraulische Kugelkolbeneinheiten dargestellt sind, sind die Pumpe 24 und der entsprechende hy­ draulische Motor 26 betriebsmäßig einander zugeordnet, wie im einzelnen in der eingangs angeführten US-PS 34 89 036 beschrieben ist. Im allgemeinen sind die beiden Einrichtungen 24 und 26 ähnliche hydraulische Einrichtungen, von welchen die eine ein Fluid pumpt, was zur Folge hat, das sich die andere Einrichtung dreht. Meistens pumpt die Einrichtung 24, welche mit der Eingangswelle 10 verbunden ist, das Fluid zu der Einrichtung 26, welche ihrerseits mit dem Hohlrad 32 ver­ bunden ist. Selbstverständlich kann der Ausgang des hy­ draulischen Motors 26 und damit zwangsläufig das Hohlrad bzw. innenverzahnte Zahnrad 32 durch einen fest vorgegebenen Dreheingang an der Pumpe 24 in jeder Drehrichtung betrieben werden. Die entsprechenden Steuerungen zur Umkehr der Dreh­ richtung des Motors 26 sind allgemein bekannt und sind zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich. Ferner könnte selbstverständlich unter bestimmten Betriebs­ bedingungen, auf welche später noch eingangen wird, eine bestimmte durch die Planentenräder 34 an das Hohlrad 32 ange­ legte bzw. übertragene Drehkraft als Eingang an der hydrau­ lischen Einrichtung 26 dienen. In einem solchen Fall würde die hydraulische Einrichtung 26 als hydraulische Pumpe und entsprechend die Einrichtung 24 als hydraulischer Motor wirken.

Bei einer abschließenden Betrachtung der hydraulischen Ein­ richtungen 24 und 26 ist festzustellen, das das Fluidfassungs- bzw. Leistungsvermögen jeder der Einrichtungen durch ver­ schiedene bekannte Steuerungen geändert werden kann. Bei der Erfindung soll jedoch nur das Fassungs- bzw. Leistungsver­ mögen der Einrichtung 24 veränderlich sein, so daß die Aus­ gangsdrehzahl der Einrichtung 26 und damit notwendigerweise die Drehmomentenübertragung der Einrichtung 24 bezüglich einer festen Drehzahl an der Welle 22 geändert werden kann, welche als Eingang für die Pumpe 24 dient. Eine veränderliche Leistung der Einrichtung 26 wird nicht benötigt, könnte aber benutzt werden.

Es herrscht ein neutraler Zustand, wenn der Planetenrad­ träger 35 und die an ihm befestigte Zwischenwelle 36 stationär sind bzw. stillstehen. In diesem Fall drehen sich die Planentenräder 34 und der Planetenradträger 35 nicht um die Welle 36, sondern jedes der Planetenräder 34 dreht sich lediglich um seine eigene Achse. Dies kommt vor, wenn die Drehzahl und -richtung des Hohlrades 32, welche durch den Ausgang des Motors 26 festgelegt sind, und die Drehzahl der angetriebenen Eingangswelle 16 sowie des Sonnenrades 20 zueinander genau versetzt sind.

Wenn während des Betriebs in Fig. 1 der Welle 10 Leistung zugeführt und der erste Drehzahlbereich verwendet wird, wird die Bremseinrichtung 54 dazu benutzt, um das Hohlrad bzw. das innenverzahnte Zahnrad 52 in einer bestimmten, festen oder blockierten Stellung zu halten. Gleichzeitig wird, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, die Exzentrizität oder der Hub der hydraulischen Einrichtung 24 in der Weise ver­ ändert, daß das Hohlrad 32 in umgekehrter Richtung, aber mit einer Drehzahl gedreht wird, welche kleiner als die ist, welche bewirken würde, daß die Planetenräder 34 und der Planetenradträger 35 stationär bleiben, so daß dadurch eine reine Drehung des Planetenradträgers 35 und damit der Zwischenwelle 36 und des Sonnenrades 42 geschaffen ist. Wenn das Hohlrad 52 durch die Bremseinrichtung 54 zum Stillstand gebracht und blockiert ist, laufen die Planeten­ räder 50 um und treiben das Zahnrad 56 und damit das Zahnrad 58 auf der Ausgangswelle 60 an. Wenn das Hohlrad 32 durch Ändern des Pumpenhubs verlangsamt wird, wird die Drehzahl der Zwischenwelle 36 und damit der Ausgangs­ welle 60 erhöht. Durch eine weitere Änderung des Pumpen­ hubs 34 verringert sich die Drehzahl des Hohlrades 32 bis zu dessen Stillstand und beginnt sich dann in derselben Richtung zu drehen, wie das Sonnenrad 20, welches sich da­ durch zu der reinen Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit des Planetenradträgers 35 addiert und schließlich die maximale Drehzahl erreicht, welche in dem ersten Drehzahl­ bereich an die Ausgangswelle 60 angelegt ist. Wenn bei dem Zustand A in Fig. 2 die maximale Drehzahl in dem ersten Drehzahlbereich erreicht worden ist, rückt das Getriebe in den zweiten Drehzahlbereich vor. Hierbei ist zu beachten, daß beim Übergang zu dem zweiten Drehzahlbereich des Ge­ triebes eine plötzliche bzw. sprunghafte Drehzahlerhöhung stattfindet. Während des zweiten Drehzahlbereichs ist in Fig. 1 die Bremseinrichtung 54 gelöst und die Bremseinrichtung 68 der Kupplungsanordnung 44 für den zweiten Drehzahlbereich ist an den Planetenradträger 66 angelegt. Bei einem be­ stimmten Übergangspunkt, welcher in Fig. 2 als Punkt A be­ zeichnet ist, laufen die Planetenräder 62 in der Anordnung 44 nicht mehr um, wenn der Planentenradträger 66 abgebremst wird. Infolgedessen drehen sich die Planetenräder 62 in einer festen Lage jeweils um ihre eigenen Achsen und treiben das Hohlrad 64 in einer der Zwischenwelle 36 entgegenge­ setzten Richtung an.

Das Hohlrad 64 seinerseits steht in Triebverbindung mit dem Hohlrad 70. Das Hohlrad 70, die Planetenräder 72 und das Sonnenrad 74 stellen den zweiten Getriebesatz dar. Das Sonnenrad 74 wird über Zahnräder 18, 20 und 80 und eine Welle 75 mit einer festen Drehzahl angetrieben, welche der Drehzahl der Eingangswelle 10 proportional ist. Am Punkt A wird die Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit des Hohlrades 70 von der reinen Ausgangsdrehzahl des Planentenradträgers 76 und damit zwangsläufig der mit diesem verbundenen Ausgangs­ welle 60 subtrahiert. Wenn die Drehzahl der Zwischenwelle 36 durch eine entsprechende Änderung des Pumpenhubes 24 verringert wird, nimmt auch die Drehzahl des Hohlrades 70 ab, was zu einer Zunahme der reinen Ausgangsdrehzahl des Planentenradträgers 36 und damit der Ausgangswelle 60 führt.

Das Abbremsen des Hohlrades 70, um damit die Ausgangsdrehzahl der Welle 60 entsprechend zu ändern, führt zu einer Art Energierückkopplung, welche von dem Hohlrad 70 auf das Hohl­ rad 64 und schließlich auf das Hohlrad 32 rückgekoppelt wird. Infolgedessen arbeitet bei dieser Betriebsweise im zweiten Drehzahlbereich die hydraulische Einrichtung 26 als Pumpe bezüglich der hydraulischen Einrichtung 24, welche dement­ sprechend bezüglich der Einrichtung 26 dann als Motor wirkt.

Die hydraulische Einrichtung 24 schafft hierdurch eine wirksame Übertragung der Rückkopplungskraft an die Welle 22, welche ihrerseits die Rückkopplungsenergie an das Sonnenrad 74 überträgt, um dadurch die Ausgangswelle 60 anzutreiben. Es gibt noch weitere Rückkopplungsbedingungen bzw. -zustände in diesem Arbeitsbereich des Getriebes, welche im einzelnen nicht ausgeführt sind.

Während des Betriebs im zweiten Drehzahlbereich wird die maximale Ausgangsdrehzahl an der Welle 60 erhalten, wenn sich die Zwischenwelle 36 einer Drehzahl null nähert, wie an der Stelle B in Fig. 2 dargestellt ist. Wie oben be­ schrieben, ergibt sich eine Reduzierung der Drehzahl der Zwischenwelle 36 auf null, wie in dem neutralen Zustand des Getriebes, bei einer Änderung der Leistung der Einrichtung 24, um dadurch eine Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit des Hohlrades 32 zu erhalten, welche gleich und entgegengesetzt der Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit des Sonnenrades 30 ist. Dies ist in Fig. 2 grafisch dargestellt, wobei der Pumpen­ hub oder die Leistung der hydraulischen Einrichtung 24 der- bzw. dieselbe ist wie an der Stelle B. Wenn die höchste Drehzahl in dem zweiten Drehzahlbereich erreicht ist, findet ein Übergang zu dem dritten Drehzahlbereich statt.

Während des Betriebs im dritten Drehzahlbereich ist die Brems­ einrichtung 68 gelöst und es wird die Kupplungsanordnung 69 verwendet. Die Kupplungsplatten 81 liegen an den entsprechenden Platten 65 an, welche von dem Hohlrad 64, an welchem sie ange­ bracht sind, in radialer Richtung nach innen verlaufen. Folg­ lich wird an der Stelle B, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, die Bremseinrichtung 68 gelöst und das Hohlrad 64 über die Kupplungs­ anordnung 69 an die Zwischenwelle 36 angekuppelt. Um die Dreh­ zahl der Ausgangswelle 60 bei einer festen Eingangsdrehzahl an der Welle 10 weiter zu erhöhen, muß die Drehzahl des Hohlrades 70 von einer Drehzahl null an der Stelle B auf eine Drehbewegung bzw. Drehzahl in demselben Sinn wie das Sonnenrad 74 er­ höht werden. Auf diese Weise wird die Drehzahl des Ring­ rades 70 zu der reinen Ausgangsdrehzahl des Planetenrad­ trägers 76 und damit zwangsläufig zu der Drehzahl der Ausgangswelle 60 hinzu addiert. Dies wird mittels der Kupplungseinrichtung 69 erreicht, wenn die Leistung bzw. das Aufnahmevermögen der hydraulischen Einrichtung 24 ge­ ändert wird, um die Drehzahl des Hohlrades 32 zu verringern und um dadurch der Zwischenwelle 36 eine entsprechende Dreh­ bewegung zu erteilen. Selbstverständlich dreht sich hierbei die Zwischenwelle 36 an den verschiedenen Betriebspunkten in den zweiten und dritten Drehzahlbereichen in derselben Richtung. Während des Betriebs im dritten Drehzahlbereich wird jedoch das Hohlrad 64 in derselben Drehrichtung wie die Zwischenwelle 36 angetrieben und durch die Zwischen­ schaltung des Hohlrades 70 eine zusätzliche Wirkung auf die Ausgangsdrehzahl des Planetenradträgers 76 bewirkt. Während des Betriebs im zweiten Drehzahlbereich wird somit das Hohlrad 64 gegenüber der Zwischenwelle 36 aufgrund der Umkehrwirkung durch die Planetenräder 62 in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben. Wie oben ausgeführt, wird bei einer Änderung der Drehzahl des Hohlrades 64 während des Betriebs im zweiten Drehzahlbereich das Hohlrad 70 variabel ange­ trieben, wodurch variabel etwas von der reinen Ausgangs­ drehzahl des Planetenradträgers 76 subtrahiert wird, und folglich ändert sich die Umlaufgeschwindigkeit bzw. die Dreh­ zahl der Ausgangswelle 60. Der Getriebeaufbau 46 wird für einen Umkehrbetrieb der Ausgangswelle 60 des Getriebes benutzt. Von einer neutralen Lage aus wird, wie oben be­ schrieben, die hydraulische Pumpe 24 verändert, um der Zwischenwelle 36 eine Drehung zu erteilen, wie zu Beginn des Betriebs im ersten Drehzahlbereich beschrieben ist. Gleich­ zeitig mit der Ein- bzw. Verstellung der Einrichtung 24 wird mittels der Bremseinrichtung 86 auf den Planetenradträger 84 eingewirkt, um diesen in einer festen bzw. stationären Lage festzuhalten. Auf diese Weise treibt dann das Sonnenrad 40 die Planetenräder 82 an, welche ihrerseits das Hohlrad 52 in einer Drehrichtung antreiben, die der der Zwischenwelle 36 entgegengesetzt ist. Auf diese Weise laufen bei ent­ sprechend gewählten Übersetzungsverhältnissen die Planeten­ räder 50 in der Drehrichtung des Hohlrades 52 um, wodurch sich das Zahnrad 56 in derselben Drehrichtung wie das Hohlrad 52 dreht. Hieraus ist zu ersehen, daß die Drehrichtung des Zahnrades 56 bei umgekehrtem bzw. Rückwärtsbetrieb der Drehrichtung entgegengesetzt ist, bei welcher die Anordnung 48 während des Betriebs im ersten Drehzahlbereich ver­ wendet wird. Die Einrichtung des Zahnrades 56 wirkt sich zwangsläufig über das Zahnrad 58 auf die Ausgangswelle 60 aus.

Claims (4)

1. Stufenlos verstellbares hydrostatisch mechanisches Leistungsverzweigungs­ getriebe mit drei bei Synchronlauf schaltbaren Drehzahlbereichen in Vor­ wärtsrichtung und mit einem weiteren Drehzahlbereich in Rückwärtsrichtung, von denen jeder ein vorgegebenes Drehmomentverhältnis zwischen dem Ausgang der hydraulischen Einrichtung und der Ausgangswelle des Getriebes aufweist, mit

• a) einer mit der Eingangswelle des Getriebes in fester Antriebsverbindung stehen­ den (drehfest verbundenen) reversiblen Stellpumpe,
• b) einem mit der Ausgangswelle des Hydromotors und der Eingangswelle des Getriebes in Antriebsverbindung stehenden dreiwelligen Summierungsgetriebe,
• c) einer mehrere Sonnenräder tragenden Zwischenwelle,
• d) einem mit dem Summierungsgetriebe über die Zwischenwelle des Getriebes in fester Antriebsverbindung stehenden dreiwelligen Umlaufrädergetriebe, dessen Hohlrad in Antriebsverbindung mit der Eingangswelle des Getriebes steht,
• e) einem mit dem dreiwelligen Umlaufrädergetriebe und mit der Ausgangswelle des Getriebes in fester Antriebsverbindung stehenden weiteren Umlaufräder­ getriebeteil sowie
• f) auf das dreiwellige Umlaufrädergetriebe einwirkenden schaltbaren Brems- und Kupplungseinrichtungen, von denen die Kupplungseinrichtung im geschlossenen Zustand den dritten Vorwärtsbereich einstellt,

zur Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle von vorzugsweise mit einem Brennkraftmotor angetriebenen Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen und ähnlichen Drehenergieverbrauchern, insbesondere von schnellfahrenden Schwerlastwagen, dadurch gekennzeichnet, daß

• g) das weitere Umlaufrädergetriebeteil aus einem vierwelligen Umlaufräderge­ triebe (5) besteht, dessen beide Sonnenräder (40 und 42) drehfest mit der Zwischenwelle (36) des Getriebes (Fig. 1) verbunden sind, dessen beide Hohlräder (52) fest miteinander verkoppelt (einstückig) und mittels einer Bremseinrichtung (48) gemeinsam arretierbar sind, dessen eingangsseitiger Pla­ netenträger (84) mittels einer weiteren Bremseinrichtung (46) arretierbar ist und dessen ausgangsseitiger Planetenradträger (56) in fester Antriebs­ verbindung mit der Ausgangswelle (60) des Getriebes (Fig. 1) steht, daß
• h) das Hohlrad (64) des dreiwelligen Umlaufrädergetriebes (6) über das Hohlrad (73) eines weiteren dreiwelligen Umlaufrädergetriebes (7) mit der Eingangs­ welle (10) des Getriebes (Fig. 1) in Antriebsverbindung steht, dessen Sonnenrad (74) in fester Antriebsverbindung mit der Eingangswelle (10) des Getriebes (Fig. 1) und dessen Planetenradträgers (76) in fester Antriebs­ verbindung mit der Ausgangswelle (60) des Getriebes (Fig. 1) steht, daß
• i) die Kupplungseinrichtung (69) im geschlossenen Zustand das Hohlrad (64) des dreiwelligen Umlaufrädergetriebes (6) direkt mit der Zwischenwelle (36) des Getriebes (Fig. 1) verbindet, und daß
• j) die Getriebeübersetzungsverhältnisse so gewählt sind, daß sie in den drei Drehzahlbe­ reichen in Vorwärtsrichtung voneinander abweichen.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• k) die Getriebeübersetzungsverhältnisse der aufeinanderfolgenden Drehzahlbereiche so gewählt sind, daß das Getriebeübersetzungsverhältnis des jeweils folgenden höheren Drehzahlbereichs stets kleiner ist als das Getriebeübersetzungsverhältnis des jeweils vorhergehenden niedrigeren Drehzahlbereichs.

3. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (35) des Summierungsgetriebes mit der Zwischenwelle (36) verbunden ist.