DE2815831A1

DE2815831A1 - Getriebeanordnung mit hydrostatischer anfahrstufe und zwei hydromechanischen gangstufen

Info

Publication number: DE2815831A1
Application number: DE19782815831
Authority: DE
Inventors: Jun Elias Orshansky; William Edwin Weseloh
Original assignee: ORSHANSKY TRANSMISSION CORP
Current assignee: ORSHANSKY TRANSMISSION CORP
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1978-10-19
Also published as: GB1597079A; IT7867849A0; IT1109070B; CA1095741A; JPS53129768A; US4168637A; FR2387389A1

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-BOCK) MÜNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

Dr. r.r. not. W. KÖRBER ^ '⁰⁸⁹> "29 66 84

Dipl.-I η g. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

Orshansky Transmission Corporation 522 Fifth Avenue

New York, N.Y. 10036 /USA

Getriebeanordnung mit hydrostatischer Anfahrstufe und zwei hydromechanischen Gangstufen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.

Aus der US-Patentschrift 3 888 139 ist eine hydromechanische Getriebeanordnung bekannt, zu der die vorliegende Erfindung eine Verbesserung ist. Diese bekannte Getriebeanordnung und auch die Getriebeanordnung der vorliegenden Erfindung haben beide eine unbegrenzt variable Übertragung. Beide Getriebeanordnungen sind auf verbesserte Verwendbarkeit und Ausnutzung der Motorleistung ausgerichtet, und zwar dadurch, daß der Motor in einem (nur) engen Drehzahlbereich betrieben wird, in dem er auf minimale (Schadstoff-)Emission optimiert ist und maximale Brennstoffausnutzung und Leistung hat, unabhängig von den Betriebsbedingungen des Fahrzeuges.

Die Getriebeanordnung nach der US-Patentschrift 3 888 hat hydraulische Einheiten, die als geschwindigkeitsverändernde Einrichtungen"verwendet werden. Sie werden entweder von der Antriebswelle oder vom Reaktionsglied (der Planetengetriebeanordnung) oder von diesen beiden über Zahnräder angetrieben. Bei einer Getriebeanordnung der vorliegenden Erfindung sind solche Zahnräder, vier Zahnräder zusammen, und ihre Lager weggelassen bzw. eingespart, womit eine Verringerung der Baugröße und des Ge-

809842/0998 ORIGINAL INSPECTED

vfichts der Getriebeanordnung sowie eine Minderung der Herstellungskosten erreicht sind.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Zielsetzung ist, eine gewichtsmäßig Vergleichsweise zu bekannten Getriebeanordnungen leichtere Anordnung anzugeben.

Für eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung soll die Möglichkeit eines entweder koaxialen oder eines transTersen Aufbaues gegeben sein. Mit einer vergleichsweise zur Getriebeanordnung nach dem Patent 3 888 139 gänzlich anderen hydrostatischen Anfahrstufe sollen sich die Anzahl der Bauteile, die Größe und das Gewicht sowie auch die Kosten für die erfindungsgemäße Getriebeanordnung verringern lassen.

Um zu vermeiden, daß zusätzliche Zahnräder verwendet werden müssen, um die Planetengetriebeanordnungen mit den hydraulischen Einheiten — wie beim Patent 3 888 139 — miteinander zu verbinden, sind bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die hydraulischen Einheiten in spezieller Weise so ausgebildet, daß sie in einer Linie mit den Planetengetriebeanordnungen angebaut sind, und zwar ohne getrennten bzw. separaten Zahnradantrieb. Dieser Umstand bringt eine beträchtliche Verringerung mit sich in bezug auf LeistungsVerluste, Größe, Gewicht und Kosten. Andererseits liegen gelegentlich auch Vorteile für eine .transverse Konstruktion einer Getriebeanordnung vor, und eine andere Ausgestaltung der Erfindung hat einen solchen Aufbau mit Kosteneinsparungen bezüglich der hydraulischen Einheiten.

Ein wie üblich verwendeter Drehmomentwandler oder eine handbetätigte Getriebeanordnung erfordern das Hinnehmen

809842/099Ö

von Kompromissen bezüglich des Motors. Dies deshalb, weil weite Bereiche des Drehmoments und der Drehzahlen zu überspannen sind. Übliche Praxis der meisten Fahrzeughersteller ist es, optimale Achsübersetzungen für das Fahrzeug herauszufinden und dies ist nur einer von vielen Versuchen, die gemacht werden, die Kompromisse für ^egliche Anwendungsfälle klein zu halten.

Eine wie erfindungsgemäße Getriebeanordnung mit unbegrenzt variabler Übertragung bzw. Übersetzung ermöglicht es, den Motor zu allen Zeiten in einem Drehzahlbereich zu betreiben, in dem er in der Lage ist, seine Nennleistung abzugeben. Aus diesem Grunde kann mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung die Eigenschaft des Fahrzeugs für alle gegebenen Anwendungen beibehalten werden oder sogar verbessert werden, während ein kleinerer Motor verwendet wird. Im Gegensatz dazu sind unbegrenzt variable Leistungsübertragungen rein hydrostatischer Getriebeanordnungen auf Anwendungsfälle begrenzt, bei denen beträchtliche Leistungsverluste hingenommen werden können, etwa gegenüber den Yorteilen verbesserter Steuerung der Übersetzungsverhältnisse.

Hydromechanische Leistungsübertragungen bieten die Steuerungsvorteile hydrostatischer Leistungsübertragungen. Da bei diesen nur ein Anteil der Motorleistung über hydraulische Einheiten übertragen wird, stellen sie Einrichtungen dar, mit denen übermäßige Leistungsverluste beseitigt bzw. in Grenzen gehalten werden können. Das mit hydromechanischen Getriebeanordnungen erreichbare Maß verminderter Leistungsverluste ist abhängig von der Größe des Leistungsanteils, der hydraulisch zu übertragen ist.

Die neue erfindungsgemäße Getriebeanordnung ist in der

8098 4 2/0990

Lage, hohe Antriebsleistungen über einen großen Bereich der Abtriebsdrehzahlen bei konstanter Antriebsdrehzahl und Motorleistung zu übertragen. Von bekannten Getriebeanordnungen unterscheidet sie sich in der Fähigkeit, über einen weiten Bereich Leistung bei einem Minimum an hydraulisch übertragener Leistung und mit einem Minimum an installierter hydraulischer Leistung zu übertragen. Außerdem hat eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung die Eigenschaft, volle Wirkung der Motorbremsung über den ganzen Betriebsbereich zu gewährleisten.

Bei einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung sind die Zugeständnisse bezüglich außerordentlich komplexen Aufbaues, hoher Drehzahlen und hoher Leistungen in den Zahnradübertragungen vermieden. Einfacher Aufbau und übliche Zahnradübersetzungen bzw. -Verhältnisse und -Proportionen tragen bei einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung dazu bei, die Kosten niedrig zu halten. Außerdem sind maximale Zuverlässigkeit und minimale Kosten dadurch erreicht worden, daß man standardisierte, listenmäßig erhältliche hydraulische Einheiten verwendet hat, die mit solchen Drehzahlen und Leistungsübertragungen betrieben werden, die lange Lebensdauer gewährleisten. Außerdem können Kupplungen mit preisgünstigen (Papier-)Belägen verwendet werden, wie sie in großem Umfange bei Drehmomentwandlerη für Automobile derzeit eingesetzt werden. Für vergleichbares Leistungsmaß kann man bei der Erfindung mit einer geringeren Anzahl an Bauteilen auskommen, als dies für Getriebeanordnungen mit Drehmomentwandler—-Schaltgetrieben der Fall ist, weil bei allen Umschaltpunkten die Kupplungselemente im wesentlichen synchron laufen. Die Anzahl der Bauteilelemente ist daher eine Funktion der andauernden Dreh-

809842/0998

J*

momentkapazität und nicht eine Frage der thermischen Kapazität.

Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung ist besonders geeignet für die Verwendung in Personenwagen und Konkurrenz(competition-)wagen, in Lastwagen sowohl für Landstraßenbetrieb als auch für Geländebetrieb, in Omnibussen, in Landwirtschafts- und Baumaschinen, in Militärfahrzeugen und für industrielle Antriebe und Werkzeugmaschinen.

Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung zusammen mit einem Kolbenmotor im Fahrzeug läßt sich eine Verringerung der Abgasemission und eine Verbesserung der Brennstoffverwertung dadurch erreichen, daß man den Motor in seinem optimalen Bereich betreiben kann, und zwar für alle Bedingungen des Straßenbetriebes ohne die Erfordernisse des jeweiligen Abtriebsdrehmoments berücksichtigen zu müssen. Sowohl Kohlenwasserstoff- als auch Stickoxidemission läßt sich auf ein Minimum bringen, indem man den Motor in einem speziellen engen Betriebsbereich arbeiten läßt. Außerdem läßt sich mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung für jegliche Anwendungsfälle ein kleinerer Motor verwenden, da die Leistungsübertragung volle Ausnutzung der Motorleistung bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit gewährleistet, ausgenommen für niedrigere Geschwindigkeiten, bei denen das Fahrzeug in der Zugkraft oder die Bodenhaftung begrenzt ist. Insbesondere ist es für Dieselmotore mit Turbolader besonders geeignet, weil für diese ein enger Drehzahlbereich des Betriebs bevorzugt wird.

Eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung kann mit denselben Vorteilen, wie sie bei Kolbenmotoren erreicht werden,

809842/09 9

auch zusammen mit Rotations-Verbrennungsmaschinen oder Drehkolbenmotoren benutzt werden. Dort ist der Vorzug bezüglich verringerter Kohlenwasserstoffemissionen noch größer. Bei Rotationskolbenmotoren beruht dies auf noch größerer Abhängigkeit der Emissionswerte τοη den Motordrehzahlen.

Auch in der Benutzung von Gasturbinen läßt sich bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung wesentlicher Vorteil erzielen. Heutigentags sind die Herstellungskosten ein wesentlicher Nachteil für Turbinen. Zu einem großen Ausmaß beruht dies auf komplexem Aufbau einer solchen Turbine, die für ein Straßenfahrzeug mit veränder lichen Anforderungen bezüglich Drehmoment und Drehzahl verwendet ist. Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit hydromechanischer Leistungsübertragung läßt sich dieses auf diejenigen Bedingungen hin bemessen, für die die Turbine maximalen Wirkungsgrad hat. Aus diesem Grunde läßt sich dann eine Turbine mit nur einer einzigen Welle verwenden, die preisgünstiger herzustellen ist als eine Turbine mit zwei Wellen, wie sie für Fahrzeuganwendungen üblicherweise eingesetzt wird. Da ein Betrieb mit konstanter Drehzahl durchführbar ist, treten auch die Probleme nicht auf, die sich bei einer Turbine aus der Ansprechzeit bezüglich der Drosselklappenstellung ergeben. Da unbegrenzte Variabilität in Drehzahl und Drehmoment der Übertragung vorliegt und keine Unterbrechung des Leistungsflusses zu irgendeiner Zeit auftritt, lassen sich die vorgegebenen Turbinendrehzahlen einhalten. Ein anderer wesentlicher Vorzug, der sich mit der Erfindung ergibt, ist, daß sich die Zahnradverhältnisse so wählen lassen, daß die hydraulisch übertragene Leistung auf beiden Seiten eines Umschaltpunktes dieselben ist. Das bedeutet, daß der Wirkungs-

809842/0998

grad der Leistungsübertragung auf beiden leiten eines Umschaltpunktes nahezu gleich groß ist, woraus sich eine wesentliche Vereinfachung für das Steuersystem ergibt»

Die voranstehend erwähnten Vorteile lassen sich mit einer Getriebeanordnung erreichen, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist und die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist, wie dies dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 zu entnehmen ist. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung geben die Unteransprüche an.

Eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung hat eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle und dazwischen zwei Planetengetriebeanordnungen. Jede der beiden Planetengetriebeanordnungen hat ihren eigenen Planetenträger mit ihren eigenen Planetenrädern, innere und äußere Zentralräder, und zwar wenigstens je eines derselben, und bei einigen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung innerhalb einer Planetengetriebeanordnung mehr als ein einziges solcher Haupt glieder. Eine geschwindigkeitsverändernde Einrichtung steht in Antriebsverbindung mit der Antriebswelle und treibt ein oder mehrere innere Zentralräder , der ersten Planetengetriebeanordnung. Die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung kann aus einem Paar hydraulischer Einheiten bestehen, die hydraulisch miteinander verbunden sind und von denen eine Einheit jeweils als Pumpe arbeitet, während die andere Einheit jeweils als Motor wirksam ist. Eine der hydraulischen Einheiten ist in Antriebsverbindung mit der Antriebswelle und die andere derselben ist in Antriebsverbindung mit dem inneren Zentralrad (oder Rädern) der ersten Planetengetriebeanordnung.

809842/09 9

Die Antriebswelle kann mit Hilfe einer ersten Kupplung mit einem Planetenträger der ersten Planetengetriebeanordnung oder mit Hilfe einer zweiten Kupplung mit einem inneren Zentralrad der zweiten Planetengetriebeanordnung gekuppelt werden. Die Abtriebswelle ist mit einem Planetenträger der zweiten Planetengetriebeanordnung verbunden, der in Antriebsverbindung mit einem äußeren Zentralrad der ersten Planetengetriebeanordnung ist, so daß dieser zweite Planetenträger und das erste äußere Zentralrad andauernd miteinander und mit der Abtriebswelle verbunden sind. Für das Abbremsen eines Planetenträgers der ersten Planetengetriebeanordnung kann eine Bremse vorgesehen sein und bewirkt werden, daß der Antrieb von der geschwindigkeitsverändernden Einrichtung über einen ersten Satz Planetenräder an die Abtriebswelle geht, und zwar über das äußere Zentralrad der ersten und den Planetenträger der zweiten Planetengetriebeanordnung.

Die Bremse ist eine Kupplungseinrichtung für niedrigen Fahrbereich und wird sowohl beim Anfahren in der Gangstufe I als auch beim Rückwärtsgang verwendet. Die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung kann sowohl rückwärts als auch vorwärts .laufen und hat auch Leerlaufstellung. Sie kann mit veränderbaren Drehzahlen sowohl vorwärts als auch rückwärts laufen, z.B. durch entsprechenden Hub, der sich mit Hilfe einer Taumel(wobble)-Scheibe steuern läßt.

Die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des inneren Zentralrades der zweiten Planetengetriebeanordnung wächst in der Vorwärtsgangstufe I rasch an und ist am Ende dieser Gangstufe gleich der Drehzahl der Antriebswelle. Wenn die Drehzahl des inneren Zentralrades der zweiten Planetengetriebeanordnung gleich der Drehzahl der Antriebswelle

809842/09

geworden ist, wird sie mit der Antriebswelle gekuppelt, womit die Gangstufe II beginnt. Unmittelbar darauffolgend wird die Bremse gelöst. Während der Gangstufe II kann man die Bremse einfach schleifen lassen, wobei nur sehr wenig Verlust auftritt. In der Gangstufe II bewirkt die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung eine Drehzahlzunahme.

In der Gangstufe II nähern sich die Drehzahlen aller anderen Planetengetriebebauteile (innere Zentralräder, äußere Zentralräder und Planetenträger) der Drehzahl des zweiten inneren Zentralrades und der Antriebswelle. Wenn alle diese Bauteile die Drehzahl der Antriebswelle erreicht haben, wird die für die obere Gangstufe vorgesehene Kupplung eingekuppelt, womit die Leistungsübertragung synchron in die Gangstufe III übergeht. Die Kupplung der Gangstufe II wird unmittelbar darauf gelöst.

Die Umschaltung zwischen den Gangstufen bei der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung erfolgt bei synchronen Drehzahlen und ohne Unterbrechung des Leistungsflusses, weder beim Heraufschalten noch beim Herunterschalten. Für diesen Zweck ist ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis vorgesehen.

Die Anfahrstufe und der Rückwärtsgang arbeiten hydrostatisch und in den meisten Fällen mit weniger als dem Maximum der Leistung. Es kann eine Annäherung an ein maximales konstantes Drehmoment vorgesehen sein, und das Maximum des Abtriebsdrehmoments kann begrenzt sein entweder durch einen maximalen Druck oder durch maximale Bodenhaftung. In den hydromechanischen Arbeits-Gangstufen II und III erfolgt der Betrieb mit voller und konstanter Leistung.

809842/09 9-8

Zusammengefaßt liegt mit der Erfindung eine Getriebeanordnung mit zv/ei Planetengetriebeanordnungen vor, von denen eine jede wenigstens einen Planetenträger mit Planetenrädern, wenigstens ein inneres Zentralrad und wenigstens ein äußeres Zentralrad hat. Eine geschwindigkeitsverändernde Einrichtung ist in Antriebsverbindung mit der Antriebswelle und mit dem ersten inneren Zentralrad (oder Rädern) der ersten Planetengetriebeanordnung. Die geschwindigkeit sverändernde Einrichtung kann aus einem Paar hydraulischer Einheiten bestehen, die hydraulisch miteinander derart verbunden sind, daß jeweils eine als Pumpe arbeitet, während die andere als Motor wirkt (und umgekehrt). Eine der hydraulischen Einheiten hat veränderbaren Hub und ist mit der Antriebswelle in Antriebsver bindung. Die andere Einheit kann konstanten Hub haben. Sie ist in Antriebsverbindung mit dem inneren Zentralrad. Die Antriebswelle ist mit Hilfe einer ersten Kupplung außerdem mit einem Planetenträger der ersten Planetengetriebeanordnung und mit Hilfe einer zweiten Kupplung mit einem inneren Zentralrad der zweiten Planetengetriebeanordnung kuppelbar. Mit einer Bremse läßt sich der erste Planetenträger in der ersten Gangstufe und im Rückwärtsgang auf Stillstand abbremsen. Damit wird eine Leistungs übertragung an die Abtriebswelle über ein äußeres Zentral rad der ersten Planetengetriebeanordnung erreicht, und zwar im hydrostatischen Betrieb. Der Planetenträger der zweiten Planetengetriebeanordnung ist in Antriebsverbindung mit diesem äußeren Zentralrad und in allen Gangstufen übertragen diese beiden Bauteile Leistung auf die Ausgangswelle.

Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele hervor. In den Figuren zeigen:

809842/09 98

ZS

-yr-

Fig.1 eine Seitenansicht im Schnitt einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung.

Fig.1A ein Diagramm für Betätigung der Kupplungen und der Bremse einer Getriebeanordnung nach Fig.1.

Fig.2 ein Drehzahldiagramm einer Getriebeanordnung nach Fig.1, aus dem die Drehzahlverhältnisse (in Umdrehungen pro min) für Abtriebswelle, Antriebswelle und Planetengetriebebauteile hervorgehen, und zwar normiert auf die Antriebsdrehsahl. Das Diagramm zeigt die Abhängigkeiten für die drei Yorwärtsgangstufen und den Rückwärtsgang.

Fig.3 eine der Fig.1 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung, bei der die erste Planetengetriebeanordnung zwei innere Zentralräder, zwei äußere Zentralräder und zwei Planetenträger hat, wobei jeweils die äußeren Zentralräder und die inneren Zentralräder miteinander verbunden sind, die Planetenträger und ihre Planetenräder jedoch nicht direkt miteinander verbunden sind.

Fig.3A ein Diagramm für Betätigung der Kupplungen und der Bremse einer Getriebeanordnung nach Fig.3.

Fig.4 ein der Fig.2 entsprechendes Drehzahldiagramm für die Getriebeanordnung nach Fig.3.

Fig.5 eine der Fig.1 entsprechende Ansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung, bei der - bezogen auf das Fahrzeug - transverser Aufbau des Getriebes vorgesehen ist.

Fig.5A ein Diagramm für die Betätigung der Kupplungen und der Bremse einer Getriebeanordnung nach Fig.5.

Fig.6 ein der Fig.2 entsprechendes Drehzahldiagramm für eine Getriebeanordnung nach Fig.5.

809842/0998

Fig.7 eine grafische Darstellung der Druckverhältnisse, wobei der Prozentanteil des Druckes über dem Verhältnis Abtriebsdrehzahl:Antriebsdrehzahl aufgetragen ist.

Fig.8 eine entsprechende grafische Darstellung des Prozentanteils hydraulischer Leistung, aufgetragen über dem Verhältnis Abtriebsdrehzahl:Antriebsdrehza hl.

Fig.9 eine grafische Darstellung des prozentualen Wirkungsgrades einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung nach Fig.1, aufgetragen über dem Verhältnis Abtriebsdrehzahl:Antriebsdrehzahl.

Fig.10 eine der Fig.1 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung, bei der die Leistungsübertragung - bezogen auf das Fahrzeug - transvers ist.

Fig.1OA ein Diagramm für Betätigung der Kupplungen und der Bremse einer Getriebeanordnung nach Fig.10.

Fig.11 ein der Fig.2 entsprechendes Drehzahldiagramm für eine Getriebeanordnung nach Fig.10.

In Fig.1, zu der die Fig.1A und 2 gehören, ist eine mit 10 bezeichnete Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes dargestellt. Dieses hat zwei Planetengetriebeanordnungen 11 und 12 mit jeweiligen inneren Zentralrädern 13 und 1A-, jeweiligen äußeren Zentralrädern 15 und

16 und jeweiligen Planetenträgern 17 und 18, zu denen die Sätze 19 und 20 der Planetenräder jeweils gehören.

Die zu den Planetengetriebeanordnungen 11 und 12 konzentrische Antriebswelle 21 hat einen Anteil 22, der mit Hilfe einer.ersten Kupplung 23 mit dem Planetenträger

17 der ersten Planetengetriebeanordnung 11 oder der mittels einer zweiten Kupplung 24 mit dem inneren Zentral-

8Ο98Λ2/Ο990

rad 14 der zweiten Planetengetriebeanordnung 12 gekuppelt werden kann. Das äußere Zentralrad 15 der ersten Planetengetriebeanordnung 11 ist fest mit dem Planetenträger 18 der zweiten Planetengetriebeanordnung 12 verbunden, z.B. mittels eines Teilstückes 25. Der Planetenträger 18 ist direkt mit einem Flansch 26 der Abtriebswelle 27 verbunden.

Die Antriebswelle 21 ist außerdem in Antriebsverbindung mit einer geschwindigkeitsverändernden, hydraulischen Einrichtung 30, deren anderes Ende mit einer Hohlwelle 31 verbunden ist. Auf dieser befindet sich das innere Zentralrad 13 der ersten Planetengetriebeanordnung 11. Die Einrichtung 30 hat vorzugsweise eine in ihrem Hub veränderbare .hydraulische Einheit 32, die mit einer hydraulischen Einheit 33 in Antriebsverbindung ist, die wiederum unveränderbaren Hub hat. Durch eine stationär angebrachte Platte 34 hindurch wird hydraulische Flüssigkeit zwischen diesen Einheiten 32 und 33 übertragen. Die Platte 34 ist am Rahmen 35 angebracht. Die mit veränderbarem Hub arbeitende Einheit 32 hat eine Taumel scheibe 37.

Mittels einer Bremse 36 wird, sobald sie zur Anlage kommt, der erste Planetenträger 17 im hydrostatischen Fahrbereich der ersten Vorwärtsgangstufe und der Rückwärtsgangstufe festgehalten. Die Kupplung 24 dagegen wird in der hydromechanischen Gangstufe II und die Kupp lung 23 wird in der hydromechanischen Gangstufe III ver wendet .

Bei dieser Ausführungsform sind die Antriebswelle 21, die Abtriebswelle 27, die hydraulischen Einheiten 32 und 33 und die Planetengetriebeanordnungen 11 und 12

809842/0998

alle zueinander koaxial.

Wenn die Bremse 36 anliegt bzw. betätigt ist, rotieren zwar die ersten Planetenräder 19, jedoch ist deren Planetenbewegung festgehalten. Dies führt zu einer Antriebsumkehr vom ersten inneren Zentralrad 13 zum ersten äußeren Zentralrad 15. Dies verursacht eine Umdrehung des ersten äußeren Zentralrades 15, die entgegengesetzt derjenigen des ersten inneren Zentralrades 13 ist. Die · für die niedrige Fahrstufe vorgesehene Bremse 36 wird für den Anfahrbetrieb (und auch für den Rückwärtsgang) betätigt, während die Kupplungen 23 und 24 bei diesem Betrieb ausgekuppelt sind. Das führt dazu, daß die Antriebsverbindung zwischen der hydraulischen Einheit30 und dem inneren Zentralrad 13 das erste äußere Zentralrad 15 in Rückwärts-Umdrehungsrichtung und mit vergleichsweise zum inneren Zentralrad 13 verringerter Drehzahl laufen läßt.

In diesem Fahrbereich ist der Antrieb rein hydrostatisch. Solange die hydraulische Einheit 32, die veränderbaren Hub hat, auf den Hub Null eingestellt ist, bleibt das Fahrzeug im Stillstand, weil kein Antrieb über die geschwindigkeit sverändernde Einrichtung 30 erfolgt und die Bremse 36 anliegt.

Wenn die Taumelscheibe 37 der Einheit 32, die mit veränderbarem Hub arbeitet, in eine Richtung verstellt wird, kommt die Getriebeanordnung 10 in Rückwärtsgangbetrieb. Wenn die Taumelscheibe 37 in die dazu entgegengesetzte Richtung verstellt wird, kommt die Getriebeanordnung 10 in Yorwärtsgangbetrieb. Bei Stellung der Taumelscheibe 37 in "vorwärts", wird die Umdrehung des inneren Zentralrades 13 umgekehrt und kommt von der Geschwindigkeit Null

S09842/099Ö

zu einer negativen Geschwindigkeit, wie dies für die Gangstufe I in Fig.2 gezeigt ist. Während der Planetenträger 17 der ersten Planetengetriebeanordnung 11 mit Hilfe der Bremse 36 festgehalten wird, steigert sich die Umdrehungsgeschwindigkeit des ersten äußeren Zentralrades 15 von Null zu höherer Geschwindigkeit, wie dies für die Gangstufe I in Fig.2 gezeigt ist.

Während der Gangstufe I wird die Antriebswelle 27 über die Antriebsverbindung 25 vom ersten äußeren Zentralrad 15 über den zweiten Planetenträger 18 derart angetrieben, daß die Abtriebswelle 27 mit zunehmender Geschwindigkeit umläuft. Der Planetenträger 18 der zweiten Planetengetriebeanordnung 12, der über das erste äußere Zentralrad 15 angetrieben wird, treibt über die Planetenräder 20 das innere Zentralrad 14 an. Außerdem wird das zweite äußere Zentralrad 16, das über das Teil 38 mit dem ersten Planetenträger 17 verbunden ist, mit Hilfe der Bremse 36 festgehalten. Demzufolge erhöht sich die Geschwindigkeit des zweiten inneren Zentralrades 14 stärker als die Geschwindigkeit der Abtriebswelle 27 und die des Planetenträgers 18. Wenn die Yorwärtsdrehzahl des zweiten inneren Zentralrades 14 gleich der Yorwärtsdrehzahl der Antriebswelle geworden ist, wird die Kupplung 24 eingekuppelt und die Getriebeanordnung kommt in die Gangstufe II. Die Bremse 36 wird unmittelbar darauffolgend gelöst. Dieses ist die erste hydromechanische Fahrstufe.

Die Antriebsverbindung besteht weiterhin vom zweiten Planetenträger 18 zur Abtriebswelle 27. Die für niedrige Fahrstufe vorgesehene Bremse 36 läßt man schleifen, womit ein üblicherweise nur ganz geringer Yerlust verbunden ist. Das zweite äußere Zentralrad 16, das freigelassen ist, verändert dan η aufgrund der Einwirkung der hydraulischen Einheiten 32 und 33 auf das innere Zen-

8G9842/099S

tralrad 13 und den ersten Planetenträger 17 seine Umdrehungsgeschwindigkeit. Das äußere Zentralrad 16 ist am ersten Planetenträger 17 angebracht.

Am Ende der Gangstufe II sind sowohl die Umdrehungsgeschwindigkeit des zweiten äußeren Zentralrades 16 als auch die Umdrehungsgeschwindigkeit einer jeden der Planetengetriebeanordnungen — das erste innere Zentralrad 13, die zwei Planetenträger 17 und 18 und das erste äußere Zentralrad 19 — gleich groß wie die Umdrehungsgeschwindigkeit der Eingangswelle 21 und damit gleich der Umdrehungsgeschwindigkeit des zweiten inneren Zentralrades 14. Aus diesem Grunde ist es möglich, die für den höheren Fahrbereich Torgesehene Kupplung 23 einzukuppeln, und zwar unmittelbar nach Lösen der Kupplung 24, womit für die Getriebeanordnung die höhere dritte Gangstufe eingeschaltet wird.

Die erste Planetengetriebeanordnung 11 der Ausführungsform nach Fig.1 hat eine Anzahl von Funktionen. Sie überträgt in allen drei Gangstufen Antriebsleistung. In der hydrostatischen Gangstufe I ist die Planetengetriebeanordnung 11 eine einfache Antriebsleistung übertragende Zahnradanordnung. In der Gangstufe II bildet die Planetengetriebeanordnung 11 einen Anteil einer leistungsverzweigten Planeteneinrichtung, und zwar zusammen mit der zweiten Planetengetriebeanordnung 12. In der Gangstufe III teilt die erste Getriebeanordnung 11 die Antriebsleistung zwischen Eingangs-, Ausgangs- und Reaktionsglied auf. In den Gangstufen II und III ist das innere Zentralrad 13 derselben Reaktionsglied.

Eine charakteristische Leistungs- bzw. Wirkungsgradkurve einer Getriebeanordnung nach Fig.1 ist in Fig.9 wieder-

809842/0998

gegeben. Es ist daraus zu erkennen, daß mit Ausnahme des Anfahrbereiches (unabhängig von der Fahrrichtung) und damit im Anfangsbereich des hydrostatischen Fahrbereiches die erfindungsgemäße Getriebeanordnung ungewöhnlich guten Wirkungsgrad hat. Es sei darauf hingewiesen, daß die Wirkungsgrade in den mittleren Fahrbereichen der Gangstufen II und III am größten sind.

In Fig.3 zusammen mit den Fig.3A und 4 ist eine weitere mit 50 bezeichnete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung wiedergegeben. Diese Getriebeanordnung 50 hat zwei Planetengetriebeanordnungen 51 und Die erste Planetengetriebeanordnung 51 hat zwei innere Zentralräder 53 und 54, zwei Planetenträger 55 und 56 mit Sätzen 57 und 58 der Planetenräder, und hat. zwei äußere Zentralräder 59 und 60. Diese äußeren Zentralräder 59 und 60 sind fest miteinander und mit einer Trommel oder Hülse 61 verbunden. Die zwei inneren Zentralräder 53 und 54 sind miteinander fest auf einer gemeinsamen Welle 62 angebracht. Darüber hinaus ist das Übersetzungsverhältnis des zweiten äußeren Zentralrades 60 mit dem zweiten inneren Zentralrad 54 geringer als dasjenige des ersten äußeren Zentralrades 59 zum ersten inneren Zentralrad Die zweite Planetengetriebeanordnung 52 hat ein inneres Zentralrad 63, einen Planetenträger 64 mit den Planetenrädern 65, und ein äußeres Zentralrad 66. Das äußere Zentralrad 66 ist mit dem Planetenträger 55 über eine Trommel oder Hülse 67 verbunden. Der Planetenträger 64 · ist mit der Hülse 61 verbunden, die die beiden äußeren Zentralräder 59 .und 60 trägt.

Die mit den Planetengetriebeanordnungen 51 und 52 konzentrische Antriebswelle 70 hat einen Anteil 71, der mit Hilfe einer ersten Kupplung 72 mit dem Planetenträger

809842/0998

der ersten Planetengetriebeanordnung 51 oder der mit Hilfe einer zweiten Kupplung 73 mit dem inneren Zentralrad 63 der zweiten Planetengetriebeanordnung 52 zu kuppeln ist. Die äußeren Zentralräder 59 und 60 der ersten Planetengetriebeanordnung 51 und der Träger 64 der zweiten Planetengetriebeanordnung 52 sind z.B. mittels eines auf der Abtriebswelle 75 angebrachten Flansches 74 fest mit dieser verbunden.

Die Antriebswelle 70 ist außerdem in Antriebsverbindung mit einer geschwindigkeitsverändernden hydraulischen Einrichtung 80, deren anderes Ende mit der Hohlwelle 62 verbunden ist, auf der sich die inneren Zentralräder 53 und 54 der ersten Planetengetriebeanordnung 51 befinden. Die Einrichtung 80 hat vorzugsweise eine in ihrem Hub veränderbare hydraulische Einheit 81, die in Antriebsverbindung mit einer hydraulischen Einheit 82 ist, die festen Hub hat. Das hydraulische Mittel wird zwischen diesen Einheiten durch eine feststehende Platte 83 hindurch ausgetauscht, die am Rahmen 84 befestigt ist. Die Taumelscheibe 85 der Einheit 81 ermöglicht es, deren Hub zu verändern.

Mit Hilfe einer Bremse 86 wird- sobald sie betätigt ist der Planetenträger 55 in der hydrostatischen Fahrstufe festgehalten, und zwar sowohl für die Vorwärtsgangstufe I und für Rückwärtsgang. Die Kupplung 73 hingegen wird in der hydromechanischen Gangstufe II und die Kupplung 72 wird in der hydromechanischen Gangstufe ΙΙΓ verwendet.

Bei dieser Ausführungsform sind die Antriebswelle 70, die Abtriebswelle 75, die hydraulischen Einheiten 81 und 82 und die Planetengetriebeanordnungen 51 und 52 alle koaxial zueinander angeordnet.

809842/0998

Wenn die Bremse 86 betätigt bzw. wirksam ist, rotiert zwar die Planetengetriebeanordnung 57, jedoch ist ihre Planetenbewegung festgehalten. Dieses führt zu einem Umkehrantrieb zwischen dem inneren Zentralrad 53 und dem äußeren Zentralrad 59. Daraus resultiert eine Umdrehung des ersten äußeren Zentralrades 59, die entgegengesetzt derjenigen des ersten inneren Zentralrades 53 ist. Das innere Zentralrad 54 dreht sich notwendigerweise andauernd mit ein und derselben lindirebung geschwindigkeit wie das innere Zentralrad 53. Das äußere Zentralrad 60 jedoch dreht sich notwendigerweise andauernd mit derselben Umdrehungsgeschwindigkeit wie das äußere Zentralrad Aus diesem Grund sind die Zentralräder 54 und 60 in der niedrigen Gangstufe nicht wirksam. Die für die niedrige Fahrstufe vorgesehene Bremse 86 wird für den Anfahrbetrieb (und ebenso für Rückwärtsgang) betätigt. Die Kupplungen 72 und 73 sind zu dieser Zeit gelöst. Die vorliegende Antriebsverbindung zwischen dem inneren Zentralrad 53 und dem äußeren Zentralrad 59 bewirkt, daß das äußere Zentralrad 59 in umgekehrter Richtung und mit verringerter Umdrehungsgeschwindigkeit bezogen auf das innere Zentralrad 53 läuft. Das innere Zentralrad 53 selbst wird von der geschwindigkeitsverändernden Einrichtung während Anfahrbetrieb und Rückwärtsgang angetrieben. In diesen Fahrstufen ist der Antrieb rein hydrostatisch. Bei einem Hub Null der hydraulischen Einheit 81 bleibt das Fahrzeug im Stillstand, da über die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung 80 mit Rücksicht auf die angelegte Bremse 86 kein Antrieb übertragen wird.

Wenn die Taumelscheibe 85 der Einheit 81 mit veränderbarem Hub in die Einrichtung verstellt wird, kommt die Getriebeanordnung 50 in Rückwärtsgangbetrieb. Wenn die Taumelscheibe 85 in die dazu entgegengesetzte Richtung

809842/0998

IZ

-ael

verstellt wird, gelangt sie in VorwärtsbetrieTo. Bei Stellung der Taumelscheibe in Vorwärtsbetrieb, kommt das innere Zentralrad 53 von der Geschwindigkeit Null zu einer negativen Umdrehungsgeschwindigkeit, wie dies für die Gangstufe I in Fig.4 gezeigt ist, wobei der Planetenträger 55 der ersten Planetengetriebeanordnung 51 mit Hilfe der Bremse 86 festgehalten ist. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des ersten äußeren Zentralrades 59 steigert sich, wie dies für Gangstufe I in Fig.4 gezeigt ist. Die Betriebsweise für die Gangstufe I und für Rückwärtsgang ist daher hier im wesentlichen die gleiche wie bei der Getriebeanordnung 10 der Fig.1.

Wie bei der Getriebeanordnung 10 erfolgt der Übergang in die Gangstufe II bei der Getriebeanordnung 50 dann, wenn das innere Zentralrad 63 der zweiten Planetengetriebeanordnung 52 gleich große Umdrehungsgeschwindigkeit wie die Eingangswelle 70 erreicht hat. Die Bremse 86 wird dann gelöst.

Während der Gangstufe II ist die Betriebsweise bei der Getriebeanordnung 50 im wesentlichen die gleiche wie bei der Getriebeanordnung 10. Die Umdrehungsgeschwindigkeiten aller Glieder der Planetengetriebeanordnungen bleiben entweder auf derjenigen der Antriebs\tfelle (wie das innere Zentralrad 63) oder sie nähern sich und laufen zusammen bei der Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebswelle, wie dies ebenfalls Fig.4 zeigt. Das Umschalten erfo3gb durch Einkuppeln der Kupplung 72 und Lösen der Kupplung 73. Die Getriebeanordnung 50 befindet sich dann in der Gangstufe III.

Für diese Gangstufe III liegen Unterschiede zwischen den Getriebeanordnungen 50 und 10 vor. Wie dies aus

809842/099

einem Vergleich der Fig.4 mit der Fig.2 zu ersehen ist, reicht die Getriebeanordnung 50 von einem Verhältnis von 1,0 bis 2,0 in Gangstufe III, wohingegen die Getriebeanordnung 10 von einem Verhältnis von 1,0 bis 1,66 geht. Diese Verhältnisse beziehen sich auf Umdrehungszahlen der Abtriebswelle im Verhältnis zu Umdrehungszahlen der Antriebswelle.

Der Grund hierfür liegt bei der Getriebeanordnung 50 darin, daß der Antrieb in der Gangstufe III von der Antriebswelle 70 zum Planetenträger 56 über die Kupplung 72, die Planetenräder 58, das innere Zentralrad 54 und das äußere Zentralrad 60 geht. Sie haben andere Verhältnisse zueinander, als sie bei den Planetenrädern 57» dem inneren Zentralrad 53 und dem äußeren Zentralrad 59 vorliegen. Die Gangstufe I (und der Rückwärtsgang) der ersten Planetengetriebeanordnung 51 wird durch die Teile 53, 55, 57 und 59 bestimmt. In der Gangstufe II bringt die erste Hälfte der zweiten Planetengetriebeanordnung 51 (Teile 54, 56, 58 und 60) keine Antriebswirkung. In der Gangstufe III bestimmt die zweite Hälfte der ersten Planetengetriebeanordnung 51 (die Teile 54, 56, 58 und 60) das Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle 75 zur Antriebswelle 70. Das ganze wird durch die hydraulische Einrichtung 80 bestimmt.

In Fig.5, zusammen mit den Fig.5A und 6, ist eine weitere Ausführungsform 100 einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung ,dargestellt. Anstelle eines koaxialen Aufbaues hat diese einen - bezogen auf das Fahrzeug - transversen Aufbau.

Die Getriebeanordnung 100 hat zwei Planetengetriebeanordnungen 101 und 102 mit jeweiligen inneren Zentralrädern

809842/0998

103 und 104, äußeren Zentralrädern 105 und 106 und Planetenträgern 107 und 108 mit den jeweiligen Sätzen 109 und 110 der Planetenräder. Wie bei der Getriebeanordnung 10 nach Fig.1 ist der Planetenträger 107 der ersten Planetengetriebeanordnung 101 mittels einer Trommel bzw. Hülse 111 mit dem äußeren Zentralrad 106 der zweiten Planetengetriebeanordnung 102 verbunden. " Außerdem ist das äußere Zentralrad 105 der ersten Planetengetriebeanordnung 101 fest mit dem Planetenträger 108 der zweiten Planetengetriebeanordnung 102 verbunden, z.B. mittels eines Teiles 112. Der Planetenträger 108 ist direkt mit einem Flansch 113 verbunden, der sich auf der Abtriebswelle 114 befindet.

Bei dieser Ausführungsform einer Getriebeanordnung 100 ist die Abtriebswelle 114 nicht koaxial zur Antriebswelle 115, jedoch parallel zu ihr. Mit einem solchen Aufbau läßt sich Baulänge der Anordnung einsparen. Die Antriebswelle 115 wird vom Motor 116 angetrieben. Von der Antriebswelle 115 kann eine Trommel oder Hülse 117 z.B. mit Hilfe einer Kette 118 angetrieben werden. Die Hülse 117 kann mit Hilfe einer Kupplung 120 mit einer Hohlwelle gekuppelt werden, auf der sich das zweite innere Zentralrad 104 befindet. Wahlweise kann sie auch mit Hilfe der Kupplung 122 mit der Hülse 111 gekuppelt werden.

Die Antriebswelle 115 ist außerdem in Antriebsverbindung mit einer geschwindigkeitsverändernden hydraulischen Einrichtung 125. Diese hat vorzugsweise eine hydraulische Einheit 126 mit veränderbarem Hub, die in Antriebsverbindung mit einer hydraulischen Einheit 127 mit konstantem Hub ist. Das hydraulische Mittel wird zwischen diesen beiden Einheiten durch Leitungen hindurchgeführt, die sich in einer Platte 128 befinden, die in einem Rahmen

809842/0993

130 angebracht ist.

Die hydraulische Einheit 127 mit konstantem Hub ist auf der Welle 131 angebracht, auf der sich auch das erste innere Zentralrad 103 befindet. Mittels einer Bremse 132 läßt sich, sobald diese betätigt ist, der erste Planetenträger 107 festhalten, und zwar in den hydrostatischen Fahrbereichen der ersten Vorwärtsgangstufe und des Rückwärtsganges. Die Kupplung 120 wird in der hydromechanischen Gangstufe II und die Kupplung 122 in der hydromechanischen Gangstufe III verwendet.

Die Betriebsweise der Getriebeanordnung 100 ist grundsätzlich die gleiche wie diejenige der Getriebeanordnung 10, wie dies aus einem Vergleich der Fig.2 und 6 hervorgeht. Die Übersetzungsverhältnisse sind jedoch etwas unterschiedlich. Sofern dies gewünscht wird, kann eine Anordnung nach der Fig.3 auf diesen transversen Aufbau angepaßt werden.

Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf eine Betrachtung der Übersetzungsverhältnisse. Vom Erfinder ist festgestellt worden, daß sich eine jegliche hydromechanische Getriebeanordnung mit hydrostatischer Anfahrstufe und zwei einfachen hydromechanischen Gangstufen in den Übersetzungsverhältnissen derart vorgeben läßt, daß die hydraulische Leistung auf beiden Seiten der UmschaItpunkte die gleiche ist. Der Vorteil dieses Merkmals ist, daß der Wirkungsgrad der Getriebeanordnung nahezu gleich groß ist auf"in jeweils beiden Seiten der UmschaItpunkte. Ein weiterer Vorteil dieses Merkmals ist, daß die Steuerungen sehr vereinfacht sind, und zwar aufgrund des inhärenten kontinuierlichen Profils des Wirkungsgrades. Diskontinuitäten und Sprünge, wie sie für andere hydromechanische

809842/0998

Getriebeanordnungen bekannt sind, sind hier vermieden.

Die Verhältnisse bezüglich der hydraulisch übertragenen Leistung sind bei einfachen hydromechanischen Getriebeanordnungen die folgenden:

⁼ ^^erhältnis der Abtriebsdrehzahl zur Antriebsdrehzahl im nichtrezirkulativen Betrieb

R = Verhältnis der Abtriebsdrehzahl zur Antriebs-

drehzahl im rezirkulativen Betrieb

= Verhältnis der Abtriebsdrehzahl zur Antriebsdrehzahl bei Drehzahl Null des Reaktionsglieds (Zustand wo hydraulische Leistung gleich Null ist)

χ = Drehzahlverhältnis von

= Drehzahlverhältnis von

]?NR = Prozentanteil hydraulischer Leistung bei

^XNR = ^x 100
NR X_m

P_R = Prozentanteil hydraulischer Leistung bei X_R = (X_R-1) x 100

Aufgrund der Definition ist die hydraulisch übertragene Leistung bei hydrostatischem Betrieb 100% der Antriebsleistung. Zu Anfang der ersten hydromechanischen bzw. mit Leistungsverzweigung arbeitenden Gangstufe liegt rezirkulativer Betrieb vor. Dementsprechend muß Pp = (X - 1) χ 100 sein. Es muß (X_R - 1) χ 100 gleich 10056 sein.

809842/0998

Deshalb ist X_R = 2. Daraus folgert, daß die hydraulische Leistung dann 100% der Eingangsleistung ist, wenn die Übersetzungsverhältnisse derart sind, daß das Verhältnis an der Stelle, an der keine hydraulische Leistung übertragen wird, zweimal so groß wie das Übersetzungsverhältnis am Anfang dieser Gangstufe ist.

Am Ende des ersten hydromechanischen Bereiches liegt der hydraulische Leistungsanteil üblicherweise bei 33%. Für den zweiten hydromechanischen bzw. mit Leistungsverzweigung arbeitenden Bereich muß daher (X_R-1)x100 = 33 sein und es muß X_R = 1,33 sein. Das bedeutet, daß dann, wenn die normierte Abtriebsdrehzahl (= Verhältnis der Abtriebsdrehzahl zur Antriebsdrehzahl) am Punkt fehlender hydraulischer Leistung zur normierten Abtriebsdrehzahl am Anfang des zweiten hydromechanischen Bereiches den Wert von 1,33 hat, die hydraulische Leistung dann bei Beginn des zweiten hydromechanischen Bereiches 33% 'der Eingangsleistung ausmacht. Die oben dargelegten Beziehungen gelten natürlich auch für jegliche nachfolgenden weiteren Bereiche. Diese Anpassung für die hydraulische Leistung kann erreicht werden zwischen jeglichen zwei Bereichen in irgendeiner einfachen hydromechanischen Getriebeanordnung, die irgendeine Anzahl von Bereichen bzw. Gangstufen hat. Es ist auch möglich, eine einfache hydromechanische Getriebeanordnung mit irgendeiner Anzahl von Bereichen bzw. Gangstufen derart auszugestalten, daß die hydraulische Leistung auf beiden Seiten eines jeden Umschaltpunktes die gleiche ist. Dies wird dadurch erreicht, daß man die oben angegebenen DrehzahlVerhältnisse einhält. Von der Praxis aus gesehen ist die Anpassung hydraulischer Leistung jedoch am besten geeignet für eine Dreigangsgetriebeanordnung, deren erste Gangstufe hydrostatisch ist. Typische Drehzahlverhältnisse der einzelnen Teile zum Erreichen der oben angegebenen Übergänge und/oder Übersetzungsverhältnisse sind in Fig.2 angegeben.

809842/0998

3$

Eine den voranstehend erörterten Bedingungen entsprechende Zusammenstellung von Werten hat für inneres Zentralrad zu Planetenträger zu äußeres Zentralrad für die erste Planetengetriebeanordnung die Verhältnisse 1:1:3 und für die zweite Planetengetriebeanordnung die Verhältnisse 2:1:4. Das Verhältnis der Elemente der ersten Planetengetriebeanordnung zu denjenigen der zweiten Planetengetriebeanordnung ist nicht kritisch. So kann z.B. das Verhältnis inneres Zentralrad zu Planetenträger zu äußeres Zentral in der ersten Planetengetriebeanordnung 3:3:9 betragen, während in diesem Falle das entsprechende Verhältnis für die zweite Anordnung bei 2:1:4 oder 4:2:8 beispielsweise liegt.

Nachfolgend sind typische Zähnezahlen aufgeführt: z"hne

Inneres Zentralrad 13, 53 oder 103 der ersten ^₀ Planetengetriebeanordnungen 11, 51 oder 101

Planetenräder 19, 57 oder 109 der ersten Planetengetriebeanordnungen 11, 51 oder 101

Äußeres Zentralrad 15, 59 oder 105 der ersten

Planetengetriebeanordnungen 11, 51 oder 101

Inneres Zentralrad 14, 63 oder 104 der zweiten

40 Planetengetriebeanordnungen 12, 52 oder 102

Planetenräder 20, 65 oder 110 der zweiten PIa-

20 netengetriebeanordnungen 12, 52 oder 102

Äußere Planetenräder 16, 66 oder 106 der zweiten Planetengetriebeanordnungen 12, 52 oder 102

809842/0998

-Vf-

Die grafischen Darstellungen der Fig.7 und 8 zeigen Abhängigkeiten für hydraulische Leistung und Druck. Obgleich die Richtung des Leistungsflusses sich mit Bereichs- bzw. Gangstufenwechsel umkehrt, ist die Größenordnung die gleiche und daher sind die Verluste nahezu gleich groß. Diese Umstände vereinfachen Steuereinrichtungen, denn anderenfalls würden zusätzliche Einrichtungen erforderlich sein, um Unstetigkeiten des Wirkungsgrades zu kompensieren.

Nachfolgend werden einige Vorteile einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung angegeben.

Wie bereits erwähnt, ist eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung außerordentlich einfach in ihrem Aufbau. In einem einzigen Gehäuse sind die Planetengetriebeanordnungen, die beiden Kupplungen und eine Bremse enthalten. Darüber hinaus können die Verhältnisse für äußeres Zentralrad zu innerem Zentralrad der beiden einzelnen Planetengetriebeanordnungen ganz übliche Proportionen haben, so daß für die Herstellung nur ein Minimum an Material erforderlich ist. Der Aufbau ist noch weitergehend vereinfacht dadurch, daß die Bremse auf ein Teil einwirkt, das sich an der Außenseite der Planetengetriebeano.rdnung befindet. Außerdem sind auch die Ölzuführungen für die beiden Kupplungen einfach.

Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung hat den Vorteil, daß niedrige Drehzahlen für die Planetenräder vorliegen. Dieses Merkmal ist für viele hydromechanische Getriebeanordnungen unmöglich einzuhalten. Die höchste relative Drehzahl für die Planetenräder liegt bei maximalem Overdrive-Verhältnis in der oberen Gangstufe vor, bei der die Antriebsdrehzahl normalerweise sehr niedrig ist.

8098 4 2/0998

2B15831

Mit der Erfindung ist auch der Vorteil erreicht, daß eine ganze Familie von Getriebeanordnungen geschaffen ist, bei der eine große Anzahl von Einzelteilen für die verschiedenen Ausgestaltungen bzw. Bemessungen die gleichen sein können. Z.B. liegt für eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung eine weitere Möglichkeit der Erweiterung der Gangstufen vor. Beispielsweise läßt sich eine Grundausführung einer Getriebeanordnung nach Fig.1, die nur zwei einfache Planetengetriebeanordnungen hat, zu einer mehr komplexen Getriebeanordnung wie nach Fig.3 erweitern, indem man lediglich die erste Planetengetriebeanordnung in der Weise ändert, daß man eine andere Planetengetriebeanordnung hinzufügt.

Die Fig.10, zusammen mit den Fig.1OA und 11, zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung, die mit 150 bezeichnet ist und die der Getriebeanordnung 100 entspricht. In bezug auf das Fahrzeug ist diese tränsvers statt koaxial. In anderen Punkten liegt die Getriebeanordnung 150 näher den Getriebeanordnungen 10 und 50.

Die Getriebeanordnung 150 hat zwei Planetengetriebeanordnungen 151 und 152 mit jeweiligen inneren Zentralrädern 153 und 154, jeweiligen äußeren Zentralrädern 155 und 156 und jeweiligen Planetenträgern 157 und 158 mit den zugehörigen Sätzen 159 und 16O der Planetenräder. Wie bei der Getriebeanordnung 10 der Fig.1 ist der Planetenträger 157 der ersten Planetengetriebeanordnung 151 z.B. mittels einer Trommel bzw. Hülse 161 mit dem äußeren Zentralrad 156 der zweiten Planetengetriebeanordnung 152 verbunden. Das äußere Zentralrad 155 der ersten Planetengetriebeanordnung 151 ist ebenfalls fest mit dem Planetenträger 158 der zweiten Planetengetriebe-

S09842/0998

anordnung 152 verbunden, beispielsweise mittels eines Flansches 162. Der Planetenträger 158 ist direkt mittels des Flansches 162 mit der Abtriebswelle 163 verbunden. Die Abtriebswelle 163 ist hier nicht koaxial mit der Antriebswelle 164, jedoch parallel zu dieser.

Die Antriebswelle 164 ist in Antriebsverbindung mit einer geschwindigkeitsverändernden hydraulischen Einrichtung 165, die vorzugsweise eine hydraulische Einheit 166 mit veränderbarem Hub und eine hydraulische Einheit 167 mit konstantem Hüb hat, die in Antriebsverbindung miteinander sind. Das hydraulische Mittel wird zwischen diesen Einheiten durch entsprechende Leitungen einer Platte 168 hindurchgeleitet, die am Rahmen 170 befestigt ist.

Die hydraulische Einheit 167 mit konstantem Hub hat ein darauf angebrachtes Zahnrad 171, das in ein Zahnrad 172 eingreift, welches wiederum auf einer Hohlwelle 173 angebracht ist. Auf dieser Hohlwelle 173 befindet sich außerdem das erste innere Zentralrad 153. Mit einer Bremse 174 wird, sobald sie betätigt wird, der erste Planetenträger 157 festgehalten, und zwar in den beiden hydrostatischen Fahrstufen, nämlich der ersten Vorwärtsgangstufe und im Rückwärtsgang.

Die hydraulische Einheit 166 mit veränderbarem Hub hat ein darauf angebrachtes Zahnrad 157. Dieses greift in ein auf einer .Hohlwelle 177 angebrachtes Zahnrad 176. Das zweite innere Zentralrad 154 ist auf einer Hohlwelle 178 angebracht. Mittels einer Kupplung 180 läßt sich die Welle 178 mit der Welle 177 kuppeln. In gleicher Weise läßt sich mit einer Kupplung 181 die Welle 177 mit einer Welle 182 kuppeln, die wiederum mittels eines Flansches 183 mit dem zweiten äußeren Zentralrad 156 in Antriebs-

809842/0998

verbindung ist. Weiter ist sie mittels der Hülse 161 mit dem ersten Planetenträger 157 in Verbindung. Die Kupplung 180 wird in der hydromechanischen Gangstufe II und die Kupplung 181 in der hydromechanischen Gangstufe III benutzt.

Die Betriebsweise der Getriebeanordnung 150 ist grundsätzlich gleich der Getriebeanordnung 10, wie dies aus einem Vergleich der Fig.1 und 2 mit den Fig.10 und 11 zu ersehen ist.

Bei der Getriebeanordnung 150 ist die hydraulische Einrichtung 165 eine sogenannte in-line-Konstruktion mit veränderbaren und festen Einheiten, die beide koaxial zum Motor sind. Darin liegt ein Unterschied gegenüber der Getriebeanordnung 100 vor. Die in-line-Konstruktion vereinfacht den Aufbau der hydraulischen Einrichtung 165. Die hohen Belastungen aufgrund der hydraulischen Drücke in der Einrichtung 165 können auf kleiner Fläche gehalten werden, womit man mit einem Minimum an Materialaufwand auskommt. Außerdem sind die hydraulischen Wege kurz und geradlinig, so daß Strömungsverluste auf einem Minimum gehalten werden können.

Vergleichsweise zu den Getriebeanordnungen 10 und 50 läßt sich eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung 150 in dem vorhandenen Raum unterbringen, der üblicherweise für eine normale Getriebeanordnung vorhanden bzw. vorgesehen ist. Da die beiden Kupplungen 180 und 181 außerdem am Ende der Getriebeanordnung 150 und entgegengesetzt der Abtriebswelle 163 und entgegengesetzt dem Motor angeordnet sind, sind die ÖlZuführungen für diese Kupplungen bei dieser Ausführungsform vereinfacht.

809842/0998

Aufgrund der voranstehenden ausführlichen Beschreibung ist der einschlägige Fachmann in der L&ge, weitere Variationen und Modifikationen im Rahmen der vorliegenden Erfindung aufzufinden und auszuführen.

009842/0993

eite

Claims

12. April 197 8

Orshansky Transmission Corp.

522 Fifth Avenue

New York, N.Y. 10036 / USA

Paten tansprüche

1. Getriebeanordnung mit wenigstens einer leistungsverzweigten Gangstufe, mit einem feststehenden Gehäuse, mit einer Antriebswelle, mit einer Abtriebswelle, mit wenigstens zwei Planetengetriebeanordnungen, mit wenigstens je drei Planetengetriebe-Hauptgliedern, mit reversibel arbeitenden geschwindigkeitsverändernden Einrichtungen und mit wenigstens einer Kupplung, gekennzeichnet dadurch, daß ein Hauptglied (15; 59, 60; 105; 155) einer der Planetengetriebeanordnungen (11; 51; 101; 151) und ein Hauptglied (18; 64;, 108; 148) einer anderen Planetengetriebeanordnung (12; 52; 102; 152) ein Paar bilden und fest miteinander und fest mit der Abtriebswelle (27; 75; 114; 163) verbunden sind; daß eine Bremse (36; 86; 132; 174) vorgesehen ist, mit der ein drittes Hauptglied (17; 107; 55, 56; 157) der einen Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151) gegenüber dem Gehäuse (35; 84; 130; 170) festgebremst werden kann; daß eine Kupplung (24; 73; 122; 181) vorgesehen ist, mit der dieses dritte Hauptglied (17; 107; 55, 56; 157) mit der Antriebswelle (21; 70; 115; 164) gekuppelt werden kann; daß'ein anderes

809842/0998

Hauptglied (13; 53, 54; 103; 153) einer der Planetengetriebeanordnungen fest mit der geschwindigkeitsverändernden Einrichtung (30; 30; 125; 165) verbunden und bei gelöster Bremse als Reaküonsglied wirksam ist; und daß mit einer zweiten Kupplung (23; 72; 120; 180) ein Hauptglied (14; 63; 104; 154) der anderen Planetengetriebeanordnung (12; 52; 102; 152) mit der Antriebswelle (21; 70; 115; 164) zu kuppeln ist.

2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein weiteres Paar fest miteinander verbundener Hauptglieder vorhanden ist, wobei jeweils ein weiteres Hauptglied der einen Planetengetriebeanordnung mit einem weiteren Hauptglied der anderen Planetengetriebeanordnung verbunden ist und dieses Paar mittels der zweiten Kupplung (23;72; 120; 180) mit der Antriebswelle (21; 70; 115; 164) zu kuppeln ist.

3. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine erste und eine zweite Planetengetriebeonordnung (11, 12; 51, 52; 101, 102; 151, 152) vorgesehen sind, die je ein inneres Zentralrad (13, 14; 53, 54, 63; 103, 104; 153, 154) haben, je ein äußeres Zentralrad (15, 16; 59, 60, 66; 105, 106; 155, 156) haben, und je einen Planetenträger (17, 18; 55, 56, 64; 107, 108; 157, 158) mit Planetenrädern (19, 20; 57, 58, 65; 109, 110; 159, 160) haben, wobei das äußere Zentralrad (15; 59, 60; 105; 155) der ersten Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151) mit dem Planetenträger (18; 64; 108; 158) der zweiten Planetengetriebeanordnung (12; 52; 102; 152) und damit mit der Abtriebswelle (25; 75; 114; 163) verbunden ist; daß die Antriebswelle (21; 70; 115; 164) über die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung (30; 80; 125; 165) mit dem inneren Zentralrad (13; 53, 54; 103; 153) der ersten Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151) verbunden ist, daß die Bremse (36; 86; 132; 174) zum Abbremsen des Planetenträgers (17; ^, 56; 107; 157) der ersten Planetenge-

809842/0998

triebeanordnung (11; 51; 101; 151) gegenüber dem Gehäuse ((35; 84; 130; 170) vorgesehen ist, wobei in gebremsten Zustand die Abtriebswelle (27; 75; 114; 163) "von der Antriebswelle (21; 70; 115; 164) über die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung (30; 80; 125; 165) und die erste Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151) angetrieben wird; daß mit der ersten Kupplung (23; 72; 120; 180) der Planetenträger (17; 55,56; 107; 157) der ersten Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151) mit der Antriebswelle (21; 70; 115; 164) zu kuppeln ist; und daß mit der zweiten Kupplung (24; 73; 122; 181) das innere Zentralrad (14; 62; 104; 154) der zweiten Planetengetriebeanordnung (12; 52; 102; 152) mit der Antriebswelle (21; 70; 115; 164) zu kuppeln ist.

4. Getriebeanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß in ihr nur zwei Planetengetriebeanordnungen vorgesehen sind.

5. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die geschwindigkeit sverändernde Einrichtung sowohl als Pumpe als auch als Motor wirkende hydraulische Einheiten (32, 33; 81, 82; 126, 127; 166, 167) umfaßt, die hydraulisch miteinander verbunden sind und von denen jeweils die eine Einheit als Pumpe und die andere als Motor und umgekehrt arbeitet, und dadurch, daß die erste hydraulische Einheit (32; 81; 126; 166) mit der Antriebswelle (21; 70; 115; 164) in Antriebsverbindung ist, und daß die zweite hydraulische Einheit (33; 82; 127; 167) mit dem einen oder mit den mehreren der inneren Zentralräder (13; 53, 54; 103; 153) der ersten Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151) verbunden ist.

809842/0998

6. Getriebeanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die erste hydraulische Einheit (32; 81; 126; 166) veränderbaren Hub hat und im Betrieb mit konstanter Drehzahl läuft, während die zweite hydraulische Einheit (33; 82; 127; 167) konstanten Hub hat und mit veränderlicher Drehzahl läuft.

7. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebswelle (21; 70; 115; 164), die Abtriebswelle (27; 75; 114; 163), die erste Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151), die zweite Planetengetriebeanordnung (12; 52; 102; 152) und die geschwindigkeitsverändernden Einrichtungen (30; 80; 125; I65) insgesamt koaxial zueinander angeordnet sind.

8. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebswelle (21; 70; 115; 164) und die Abtriebswelle (27; 75; 114; 163) parallel nebeneinander angeordnet sind, wohingegen die Planetengetriebeanordnungen (11, 12; 51, 52; 101, 102; 151, 152) koaxial zur Abtriebswelle (27; 75; 114; 163) sind.

9. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Planetengetriebeanordnungen (11, 12; 51, 52; 101, 102; 151, 152) derart bemessen sind, daß die hydraulisch übertragene Leistung auf beiden Seiten der Umschaltpunkte (Wechsel der Gangstufe) gleich groß ist.

10. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Planetengetriebeanordnung (51) zwei innere Zentralräder (53,

809842/0998

54) hat, die unterschiedliche Größe haben und fest miteinander verbunden sind, zwei äußere Zentralräder (59, 60) hat, die unterschiedliche Größe haben und fest miteinander verbunden sind, und zwei voneinander unabhängige Planetenträger (55, 56) hat, die ihre jeweils eigenen Planetenräder (57 bzw. 58) haben, wovon der eine der Planetenträger (55) mit der Bremse (86) verbunden ist und der andere Planetenträger (56) mit der ersten Kupplung (72) verbunden ist.

11. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß zwei Planetengetriebeanordnungen (11, 12; 101, 102; 151, 152) vorgesehen sind, die eine jede nur jeweils ein inneres Zentralrad (13, 14; 103, 104; 153, 154), jeweils nur ein äußeres Zentralrad (15, 16; 105, 106; 155, 156) und jeweils nur einen Planetenträger (17, 18; 107, 108; 157, 158) mit ihren Planetenrädern (19, 20; 109, 110; 159, 160) haben, wobei das äußere Zentralrad (15; 105; 155) der ersten Planetengetriebeanordnung (11; 101; 151) mit dem Planetenträger (18; 108; 158) der zweiten Planetengetriebeanordnung (12; 102; 152) und damit mit der Abtriebswelle (21;

115; 164) verbunden ist, dadurch, daß die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung (30; 125; 165) die Antriebswelle (21; 115; 164) mit dem inneren Zentralrad (13; 103; 153) der ersten Planetengetriebeanordnung (11; 101; 151) verbindet, daß mit der Bremse (30; 125; 165) der Planetenträger (17; 107; 157) der ersten Planetengetriebeanordnung (11; 101; 151) gegenüber dem Gehäuse (35; 130; 170) festzubremsen ist, wobei im gebremsten Zustand die Abtriebswelle .(27; 114; 163) über die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung (30; 125; 165) und die erste Planetengetriebeanordnung (11; 101; 151) von der Antriebswelle (21; 115; 164) angetrieben wird, daß mit der ersten Kupplung (23; 120; 180) der Planetenträger (17; 107; 157) der ersten

809842/0998

Planetengetriebeanordnung (11; 101; 151) mit der Antriebswelle (21; 115; 164) zu kuppeln ist und daß mit der zweiten Kupplung (24; 122; 181) das innere Zentralrad (14; 104; 154) der zweiten Planetengetriebeanordnung (12; 102; 152) mit der Antriebswelle (21; 115; 164) zu kuppeln ist.

12. Getriebeanordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Planetengetriebeanordnungen (151, 152) zueinander und zur Abtriebswelle (163) koaxial sind, jedoch die Abtriebswelle (163) parallel zur Antriebswelle (164) angeordnet ist, daß der Planetenträger (157) der ersten Planetengetriebeanordnung (151) mit dem äußeren Zentralrad (156) der zweiten Planetengetriebeanordnung (152) verbunden ist, daß die geschwindigkeitsverändernde Einrichtung (165) koaxial zur Antriebswelle (164) ist, und daß auch das äußeren Zentralrad (156) der zweiten Planetengetriebeanordnung (152) mit der Antriebswelle (164) durch die zweite Kupplung (181) zu kuppeln ist.

13. Getriebeanordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß die erste hydraulische Einheit (126) mit einem ersten Zahnrad (175) versehen ist, das mit einem weiteren Zahnrad (176) kämmt, das sich auf einer Hohlwelle (177) befindet, die mittels der ersten Kupplung (180) mit dem inneren Zentralrad (154) der zweiten Planetengetriebeanordnung (152) zu kuppeln ist, und mittels der zweiten Kupplung (181) mit dem äußeren Zentralrad (156) der zweiten Planetengetriebeanordnung (152) und dem Planetenträger (157) der ersten Planetengetriebeanordnung (151) zu kuppeln ist, wobei das innere Zentralrad (153) der ersten Planetengetriebeanordnung (151) auf einer anderen Hohlwelle (178) ange-

809842/0998

bracht ist, die mit einem weiteren Zahnkranz (154) versehen ist, und wobei ein viertes Zahnrad auf der zweiten hydraulischen Einheit (127) angebracht ist, das mit diesem dritten Zahnrad kämmt.

14. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis und 11 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß für auf beiden Seiten, der UmschaItpunkte der Getriebeanordnung gleich große hydraulisch übertragene Leistung für die erste Planetengetriebeanordnung (11; 101; 151) ein Übersetzungsverhältnis:

inneres Zentralrad (13; 103; 153) 1

Planetenräder (19; 109; 159) 1

äußeres Zentralrad (15; 105; 155) 3

und für die zweite Planetengetriebeanordnung (12; 102; 152) ein Übersetzungsverhältnis:

inneres Zentralrad (14; 104; 154) 2

Planetenräder (20; 110; 160) 1

äußeres Zentralrad (16; 106; 156) 4

vorgesehen sind.

15. Getriebeanordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgende Zähnezahlen:

erste Planetengetriebeanordnung,

inneres'Zentralrad 30 Zähne

Planetenräder 30 Zähne

äußeres Zentralrad 90 Zähne

zweite Planetengetriebeanordnung,

inneres Zentralrad 40 Zähne

Planetenräder 20 Zähne

äußeres Zentralrad 80 Zähne.

16. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Bremse (35;

809842/0998

84; 130; 170) nur während der hydrostatischen Anfahrstufe I betätigt ist, daß die erste Kupplung (23; 72; 120; 180) am ersten Umschaltpunkt bei Lösen der Bremse eingekuppelt "wird, womit eine Leistungsübertragung in einer ersten leistungsverzweigten, hydromechanischen Gangstufe II erreicht ist, wobei das Reaktionsglied oder das innere Zentralrad (13; 53, 54; 103; 153) der ersten Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151) in einem Betriebszustand die Drehzahl Null in dieser ersten leistungsverzweigten Gangstufe nach dem ersten Umschaltpunkt annimmt, daß die zweite Kupplung (24; 73; 122; 181) zum Einschalten einer zweiten leistungsverzweigten, hydromechanischen Gangstufe III eingekuppelt wird, und daß die ZahnradüberSetzungen der Planetengetriebeanordnungen derart gewählt sind, daß die auf die Antriebsdrehzahl normierte Abtriebsdrehzahl beim ersten Umschaltpunkt II/III halb so groß wie diejenige auf die Antriebsdrehzahl normierte Abtriebsdrehzahl ist, die in der ersten leistungsverzweigten, hydromechanischen Gangstufe II zu dem Zeit- " punkt erreicht ist, wenn das Reaktionsglied bzw. das innere Zentralrad der ersten Planetengetriebeanordnung die Drehzahl Null angenommen hat, womit gleich große Leistungsübertragung in den geschwindigkeitsverändernden Einrichtungen zu beiden Seiten des ersten Umschaltpunktes I/II erreicht wird (Fig.2, 4, 6, 11 und 8).

17. Getriebeanordnung nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Übersetzungsverhältnisse der Planetengetriebeanordnungen (11, 12; 51, 52; 101, 102; 151, 152) derart gewählt sind, daß außerdem die normierte Abtriebsdrehzahl beim zweiten Umschaltpunkt II/III gleich der Summe aus .der normierten Abtriebsdrehzahl der ersten hydromechanischen Gangstufe IT bei Stillstand dieses Reaktionsgliedes oder inneren Zentralrades (13; 53, 54; 103; 153) und der normierten Abtriebsdrehzahl, diese verringert

09842/099S

um 1, der zweiten hydromechanischen Gangstufe III ist, womit gleich große Leistungsübertragung in den geschwindigkeitsverändemden Einrichtungen zu beiden Seiten des ersten Umschaltpunktes I/II erreicht .wird (Fig.2, 4, 6, 11 und 8).

18. Getriebeanordnung mit leistungsverzweigten Gangstufen, mit einem feststehendem Gehäuse, mit einer Antriebswelle, mit einer Abtriebswelle und mit mehreren zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle eingefügten Planetengetriebeanordnungen, mit einer reversibel arbeitenden geschwindigkeitsverändernden Einrichtung, die mit der Antriebswelle verbunden ist, sowie mit wenigstens einer Kupplung, gekennze ichnet dadurch, daß ein Hauptglied (13; 53, 54; 103; 153) der einen Planetengetriebeanordnung (11; 51; 101; 151) fest mit der geschwindigkeit sverändernden Einrichtung (30; 80; 125; 165) verbunden ist, daß eine Vorrichtung (36; 86; 132; 174) vorgesehen ist, die mit einem anderen Hauptglied (17; 55, 56; 107; 157) einer der Planetengetriebeanordnungen (11; 51; 101; 151) zum Einschalten einer Gangstufe I in Eingriff zu bringen ist, und dadurch, daß mit einer ersten Kupplung (24; 73; 122; 181) an einem ersten Umschaltpunkt

I/II . ein Einkuppeln der Planetengetriebeanordnungen bei gleichzeitigem Lösen der Vorrichtung (36; 86; 132; 174) erfolgt, womit die Getriebeanordnung (10; 50; 100; 150) in eine erste leistungsverzv/eigte Gangstufe II umgeschaltet wird, in da*dieses eine Hauptglied (13; 53, 54; 103; 153) als Reaktionsglied arbeitet und an einem Punkt' dieser ersten leistungsverzweigten Gangstufe II oberhalb des ersten Umschaltpunktes I/II die Drehzahl Null erreicht, und daß die Übersetzungsverhältnisse der Planetengetriebeanordnungen derart gewählt sind, daß die normierte Abtriebsdrehzahl am ersten Umschaltpunkt I/II halb so groß wie die normierte Abtriebsdrehzahl der ersten leistungs-

809842/0998

verzweigten Gangstufe II an der Stelle ist, an der dieses erste Hauptglied (13; 53, 54; 103; Ί53) die Drehzahl Null annimmt, wodurch die in der geschwindigkeitsverändernden Einrichtung übertragene Leistung auf beiden Seiten des ersten Umschaltpunktes I/II gleich groß ist.

19. Getriebeanordnung nach Anspruch 18, gekennzeichnet dadurch, daß mit der Vorrichtung (36; 86; 132; 174·) eine hydrostatische Gangstufe I eingeschaltet ist.

20. Getriebeanordnung nach Anspruch 10 oder 19, gekennzeichnet dadurch, daß diese Gangstufe I eine Anfahrstufe ist.

21. Getriebeanordnung nach Anspruch 1°-, 19 oder 20, g ekennzeichnet dadurch, daß die erste leistungsverzweigte Gangstufe II hydromechanisch arbeitet.

22. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung eine Bremse (36; 86; 132; 174) ist, mit der ein zweites Hauptglied (17; 55, 56; 107; 157) gegenüber dem Gehäuse (35; 84; 130; 170) festgebremst werden kann.

23. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, gekennzeichnet dadurch, daß die geschwindigkeit sverändernde Einrichtung (30; 80; 125; 165) mit dem einen Hauptglied (13; ^₁ 54; 103; 153) mittels einer in einigen Gangstufen als Reaktionsglied wirkenden Welle verbunden ist.

24. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, gekennzeichnet dadurch, daß eine zweite Kupplung (23; 72; 120; 180) vorgesehen ist, mit der an einem zweiten Umschaltpunkt II/III die Planetengetriebe-

809842/0998

anordnungen in eine zweite leistungsverzweigte Gangstufe III umzuschalten sind, und dadurch, daß die Übersetzungsverhältnisse der Planetengetriebeanordnungen derart gewählt sind, daß die normierte Abtriebsdrehzahl am zweiten Umschaltpunkt II/III gleich der Summe aus der normierten Abtriebsdrehzahl der ersten hydromechanischen Gangstufe II bei Stillstand dieses ersten Hauptgliedes (13; 54, 54: 103; 154) und der normierten Abtriebsdrehzahl, diese verringert um 1, der zweiten hydromechanischen Gangstufe III ist, womit gleich große Leistungsübertragung in den geschwindigkeitsverändernden Einrichtungen zu beiden Seiten des zweiten Uruschaltpunktes II/III erreicht ist.

25. Getriebeanordnung nach Anspruch 24, gekennzeichnet dadurch, daß die leistungsverzweigten Gangstufen II und III hydromechanisch arbeiten.

26. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, gekennzeichnet durch daß eine Anzahl Kupplungen (23, 24; 73, 72; 120, 122; 131, 180) mit den Planetengetriebeanordnungen verbunden sind, um durch aufeinanderfolgendes Einkuppeln einer dieser Kupplung an einem jeden einer Anzahl von Umschaltpunkten(I/II, II/III)die Getriebeanordnung in eine Anzahl aufeinanderfolgende leistungsverzweigte Gangstufen(II, III) zu schalten, wobei die als Reaktionsglied wirksame Welle des Hauptgliedes (13; 53, 54; 103; 153) in der niedrigsten leistungsverzweigten Gangstufe (II)nach dem ersten Umschaltpunkt (i/IlVjbei dem die zur Verbindung vorgesehene Einrichtung (30; 80; 125; 165) gelöst wird, die Drehzahl Null erreicht, sowie dadurch, daß die Übersetzungsverhältnisse der Planetengetriebeanordnungen derart gewählt sind, daß die auf die Antriebsdrehzahl normierte Abtriebsdrehzahl beim ersten Umschaltpunkt (Il/Ill) halb so groß wie diejenige auf die Antriebs-

809842/0998

drehzahl normierte Abtriebsdrehzahl ist, die in der ersten leistungsverzweigten hydromechanischen Gangstufe (II) zu dem Zeitpunkt erreicht ist, wenn die Welle dieses Hauptgliedes die Drehzahl Null angenommen hat, womit gleich große Leistungsübertragung in den geschwindigkeitsverändernden Einrichtungen zu beiden Seiten des ersten Umschaltpunktes (I/Il) erreicht ist, und dadurch, daß die Übersetzungsverhältnisse der Planetengetriebeanordnungen auch derart gewählt sind, daß die normierte Abtriebsdrehzahl bei einem jeden Umschaltpunkt zwischen zwei aufeinanderfolgenden leistungsverzwei/rten Gangstufen gleich der Summe aus der normierten Abtriebsdrehzahl der niedrigeren dieser beiden hydromechanischen Gangstufen bei Stillstand dieser als Reaktionsglied wirksamen Welle und der normierten Abtriebsdrehzahl, diese verringert um 1, der höheren dieser beiden hydromechanischen Gangstufen ist, womit gleich große Leistungsübertragung in den geschwindigkeitsverändernden Einrichtungen zu beiden Seiten eines jeden derartigen Umschaltpunktes erreicht ist.

9842/0998