DE2551041B2 - Anpressvorrichtung fuer ein reibungsgetriebe - Google Patents

Description

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Bei einem bekannten zweistufigen Reibungsgetriebe, dessen eine Stufe als progressiv wirkende Anfahrkupplung oder als vom Abtriebsdrehmoment abhängiger Drehmomentbegrenzer wirken kann (DT-AS 61 596), besteht die Anpreßvorrichtung für jede Stufe aus je einem einen Druckzylinder bildenden Trommeleehäuse, in denen jeweils ein die Druckplatte zum Anpressen der Reibscheiben bildender Kolben axial verschiebbar angeordnet ist. In der einen Getriebestufe sind ferner mit Rollen zusammenwirkende Rampen zwischen einer radialen Fläche des Trommelgeiiäuses und der Druckplatte vorgesehen, die einen dem übertragenen Drehmoment proportionalen Anpreßdruck erzeugen. Der Druck des den Druckzylindern zugeführten Druckmittels ist durch eine technisch aufwendige und damit auch anfällige Einrichtung steuerbar und wird beim Anfahren progressiv erhöht. Eine Kompensation von sich mit z. B. den Druckmitteltemperaturen ändernden Betriebsparametern erfolgt bei dieser bekannten Getriebeausführung nicht, so daß u. U. die Anpreßkräfte bei noch kaltem Druckmittel aufgrund der dadurch erhöhten Viskosität nicht ausreichen, um eine Gleitbewegung zwischen den Reibscheiben zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die von der Druckplatte auf die Reibscheiben ausgeübte Vorspannkraft mit einfachen Mitteln den Betriebsbedingungen des Getriebes anzupassen.

Der Lösung dieser Aufgabe liegt der Gedanke zugrunde, durch eine feste Drossel im Ablauf des Druckzylinders eine Anpassung des Anpreßdruckes entsprechend den sich ändernden Temperaturbedingungen des Getriebes, insbesondere des Druckmittels, herbeizuführen

Bei Reibungsgetrieben ist es zwar bereits bekannt (DT-AS 19 00 161), in der Zuleitung zu einem Druckzylinder einen Drosselauslaß vorzusehen, um einen vergleichsweise geringen Überdruck im Druckzylinder ständig aufrechtzuerhalten, der seine Füllung in allen Betriebsphasen gewährleistet. Der Gedanke einer Anpassung der Größe der Anpreßkraft an thermisch bedingte Viskositätsänderungen des Druckmittels zur Vermeidung von unerwünschten Gleitbewegungen der Reibscheiben ist bei diesem bekannten Reibungsgetriebe nicht verwirklicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, insbesondere zum Ausgleich von Druckstößen und zur Modulierung des Vorspanndruckes in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes sowie zur Begrenzung des dem Druckzylinder zugeführten Drukkes, sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt. Dabei ist es aus der DT-OS 20 54 504 bekannt, den Druckzylinder als Trommel und den Kolben als Druckplatte auszubilden, wobei jedoch eine mit ihrem Außenumfang an der Trommel befestigte elastische Membran zwischen dem als Druckplatte ausgebildeten Kolben und einem mit der Reibscheibe zusammenwirkenden Reibring angeordnet ist (zu Anspruch 2). Zur Einstellung eines maximalen hydraulischen Anpreßdruckes ist es bei einem Reibungsgetriebe bekannt (DT-AS 11 63 630), in dem Druckmittelzulauf zum Druckzylinder ein manuell einstellbares Druckbegrenzungsventil vorzusehen (zu Anspruch 7,8).

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. i einen Axialschnitt durch ein Reibungsgetriebe mit der Anpreßvorrichtung,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus einer anderen Getriebeausführung.

In dem Reibungsgetriebe nach Fig. 1 hat eine hohle Eingangswelle 2 mit der Drehachse X-X ein mit einem Keilnutprofil versehenes Wellenende 4, auf dem verschiebbare Reibscheiben 6 sitzen. Diese Reibscheiben 6 greifen zwischen Reibringe 8 und zwischen einen Ring und eine Stützscheibe 10 bzw. eine Druckplatte 12.

D^;e Stützscheibe 10 ist am Ende einer Trommel 14 angeordnet und in dieser axial durch einen Sprengring 16 und in Umfangsrichtung durch einen Keil 18 festgelegt.

Die Druckplatte 12 weist an ihrer in F i g. 1 linken Seite einen zylindrischen Manielteil 20 auf, der in einem Gehäuseteil 14a geführt ist und an seiner äuße~en Umfangsfläche eine schraubenförmige Schmiernut 22 sowie an seine/ Innenseite ein Keilnutprofil 24 aufweist, das mit entsprechenden Keilnutprofilen der Reibringe 8 zusammenwirkt. An ihrem in F i g. 1 rechten Ende ist an der Druckplatte 12 ein zylindrischer Ansatz 26 von kleinerem Durchmesser angeformt, der in einem Gehäuseteil 14£> aufgenommen ist und eine schraubenförmige Schmiernut 28 an seiner Außenseite besitzt. In der Druckplatte 12 ist ferner eine Nabe 30 ausgebildet, deren inneres Keilnutprofil 32 mit einem äußeren Keilnutprofil einer Zwischenwelle 34 zusammenwirkt, welche sich axial an der Nabe 30 durch Radialflächen 36a,36babsützt.

An einem Kranz 37 der Zwischenwelle 34 sind eine Reihe von Rampen 38, vorzugsweise drei, gleichmäßig auf einem zur Welle 34 konzentrischen Umfangskreis verteilt. Diese Rampen 38 wirken mit ihnen konjugiert zugeordneten Rampen 40 zusammen, die sich an einer Schulter 42 der Trommel 14 abstützen. Die Rampen 40 sind fest mit einer hohlen Ausgangswelle 44 mit der Drehachse Y-Y verbunden, die in Verlängerung der Zwischenwelle 34 in einer Bohrung 46 der Trommel 14 aufgenommen ist. Die Ausgangswelle 44 hat einen verbreiterten hohlzylindrischen Teil 47, der eine Zylinderkammer 48 für einen Hohlkolben 50 begrenzt, welcher durch eine Schraubenfeder 52 gegen die Zwischenwelle 34 gedrückt wird. Dieser Hohlkolben 50 hat eine seitliche Mantelöffnung 54 in der Nähe einer Kante 56 einer zwischen den Rampen 40 vorgesehenen Ausnehmung 57.

Die Trommel 14 dreht sich in zwei Lagern 58, 60 innerhalb einer Halterung 62, in der sie durch zwei Axialdrucklager 64 und 66 axial gehalten ist. Ein in dieser Halterung 60 vorgesehener Schmierölkanal 68 ist an die Druckseite einer Druckmittelpumpe P angeschlossen, die das Schmieröl für das Reibgetriebe liefert. Der Pumpe P ist ein Druckbegrenzungsventil 69 nachgeschaltet. Der Schmierölkanal 68 mündet in eine Ringnut 70, die über einen Radialkanal in der Trommel 14 mit einer Druckkammer 74 verbunden ist, die von der Trommel 14, der Druckplatte 12, der Zwischenwelle 34 und dem Hohlkolben 50 begrenzt ist und den Arbeitsraum eines Druckzylinders bildet.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist diese Druckkammer 74 nicht geschlossen, sondern weist als Ablauföffnungen die schraubenförmige Schmiernut 22 an der Außenfläche des Mantels 20, zumindest einen Teil der seitlichen öffnung 54 im Hohlkolben 50 und ferner einen Ablaufkanal 76 in der Zwischenwelle 34 mit zugeordneten Ablauföffnungen 78 auf. Durch diese Ablauföffnungen 78 wird das Druckmittel als Schmieröl auf die Scheiben 6 und in die Hohlwelle 2 gespritzt.

Der gesamte wirksame Strömungsquerschnitt dieser Ablauföffnungen ist jedoch relativ klein, so daß der sich dadurch ergebene große Druckabfall einen ausreichend hohen Druck in der Kammer 74 bewirkt, der eine ausreichend große Anpressung der Reibscheiben gewährleistet. Das der Pumpe P nachgeschaltete Druckbegrenzungsventil 69 ist so ausgelegt, daß in der Arbeitskammer 74 des Druckzylinders ein ausreichend hoher Druck zur Verfügung steht. Es genügt ein ausreichend kleiner Ablaufdurchsatz durch dieses Druckbegrenzungsventil

s Bei niedriger Temperatur und damit hoher ölviskosität steigt der Druckabfall durch den gedrosselten Ablauf, wodurch der Druck in der Kammer 74 des Druckzylinders und damit die von diesem erzeugte Anpreßkraft größer werden. Damit ist c!ie Größe dieser

ίο Anpreßkraft unmittelbar an die Viskosität des Druckbzw. Schmiermittels gebunden. Bei einem praktisch verwirklichten Reibungsgetriebe kann z. B. der gesamte Anpreßdruck in der Größenordnung von 1000 kg liegen und aufgrund einer Temperatur- bzw. Viskositätsänderung des Druckmittels erfindungsgemäß auf einen Wert von ca. 250 kg absinken. Bei normaler Betriebstemperatur beträgt dieser Druck 3 bis 4 bar und kann bei einer Temperatur von 0⁰C auf 5 bis 6 bar ansteigen. Die auf die Druckplatte einwirkende Druckdifferenz von 2 bar führt zu einer Vergrößerung des Anpreßdruckes im Bereich von 250 kg, wodurch eine Gleitbewegung der Reibscheiben beim Kaltstart vermieden wird.

Wenn das Reibungsgetriebe schnell ans einer Stellung mit Exzentrizität Null und fluchtenden Drehachsen XX und Y-Y der Wellen 2 und 44 in die in F i g. 1 dargestellte Stellung der maximalen Exzentrizität übergeht, verschiebt sich die Druckplatte 12 in Fig. 1 nach rechts, was zur Folge hätte, daß sich das Volumen der Druckkammer 74 des Zylinders verringert und der Anpreßdruck erhöhl. Diese Volumen- bzw. Anpreßdruckänderung wird durch eine Verschiebung des Hohlkolbens 50 unter dem Öldruck gegen die Kraft der Feder 52 beseitigt.
Abgesehen von diesen schnellen Bewegungen ist die

^ Öffnung 54 im Mantel des Hohlkolbens 50 je nach der eingestellten Übersetzung des Getriebes mehr oder weniger freigelegt. Bei kleinem Übersetzungsverhältnis, d.h. bei maxialer Exzentrizität, bildet sich daher in der Druckkammer 74 ein wesentlich höherer Druck aus als bei einer Drehmomentübertragung mit der Nullexentrizität, d. h. ohne Übersetzung. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Korrektur des Anpreßdruckes in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis erreicht, die sich der Korrektur des Anpreßdruckes über die Rampen 38, 40 in Abhängigkeit vom Drehmoment überlagert.

Diese zusätzliche Korrektur ist jedoch nicht unbedingt notwendig und bei der Ausführung nach Fig. 2 nicht vorhanden, bei welcher der Hohlkolben 50 durch ein an einer die Druckkammer begrenzenden Wand 82 anlegendes Druckbegrenzungsventil 80 ersetzt ist. Ein Ablauf von sehr geringem Querschnitt dient zur Schmierung der Ausgangswelle 44.

Mit dem der Pumpe P zugeordneten Druckbegrenzungsventil 69 kann ein in zwei Stellungen schaltbares Ventil für den Fall zusammenwirken, daß das Druckbegrenzungsventil 69 zu große Durchflußmengen durchläßt. In einer Schaltstellung begrenzt dieses Schieberventil den Ablauf der Pumpe auf einen vorbestimmten Wert, um die Druckkammer 74 mit einem ausreichend hohen Druck zu beaufschlagen. In der anderen Stellung behindert dieses Schieberventil den Druckmittelabfluß durch das Druckbegrenzungsventil nicht. Die Betätigung dieses Schieberventils kann auf geeignete Weise, z. B. von Hand oder automatisch, beispielsweise in

fts Abhängigkeit von der Temperatur, erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   .1. Hydraulische Anpreßvorrichtung für ein Reibungsgetriebe mit einem in einer Trommel angeordneten ersten Satz von Reibscheiben, die drehfest auf einer ersten Welle angeordnet sind und zwischen die Reibscheiben eines zweiten Satzes greifen, die verschiebbar und drehfest auf einer zur ersten Welle parallelen zweiten Welle angeordnet sind, mit einer Vorrichtung zum Verstellen der Exzentrizität der Drehachsen beider Wellen, wobei die Anpreßvorrichtung einerseits eine dem übertragenden Drehmoment proportionale Kraft erzeugende Spannvorrichtung und andererseits einen an ein Druckmittelqueile angeschlossenen Druckzylinder aufweist, der unter einem den Betriebsparametern entsprechenden Druck gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (14) einen gedrosselter. Ablauf (76, 78) für den Schmiermittelkreislauf aufweist.
2. 2. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer in der Trommel geführten Druckplatte, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (14) von der Trommel und der Kolben (12) von der Druckplatte gebildet ist.
3. 3. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gedrosselte Ablauf mehrere Öffnungen (78) umfaßt, die in dem zentralen Teil der Druckplatte (12) gegenüber der ersten Welle (2) angeordnet sind.
4. 4. Anpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (14) teilweise durcn eine Stirnwand (50) eines federbelasteten (5?) Hohlkolbens abgeschlossen ist, um Druckstöße auszugleichen.
5. 5. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben (50) in einer zylindrischen Kammer (47) der zweiten Welle (54) geführt ist.
6. 6. Anpreßvorrichtung nach einem der Ansprüehe 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Modulation des Vorspanndruckes in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis mindestens eine Entlastungsöffnung (54) im Mantel des Hohlkolbens (50) vorgesehen ist, deren wirksamer Strömungsquerschnitt von einer ortsfesten Steuerkante (56) bestimmt wird.
7. 7. Anpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckminderventil (80) in einer die Druckkammer (74) begrenzenden Wand (82) angeordnet ist.
8. 8. Anpreßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Druckbegrenzungsventil im Zulauf zum Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Druckbegrenzungsventil (69) mindestens ein weiteres Schaltventil in Reihe geschaltet ist.