DE2828347C2

DE2828347C2 - Reibgetriebe

Info

Publication number: DE2828347C2
Application number: DE2828347A
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(Grad.) 6380 Bad Homburg Rattunde
Original assignee: PIV Antrieb Werner Reimers GmbH and Co KG
Current assignee: PIV Antrieb Werner Reimers GmbH and Co KG
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPH0122507B2; IT1117179B; JPS5527573A; GB2024343A; IT7949492A0; US4261213A; FR2429939A1; GB2024343B; DE2828347A1; FR2429939B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Reibgetriebe der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art, wie sie beispielsweise durch die DE-AS 18 16 95Oi bekannt ist

Derartige Reibgetriebe dienen meistens der stufenlosen Übersetzungseinstellung. Um hier nur einige Beispiele zu nennen, sei hingewiesen auf die mit der DE-AS18 16 950 bereits angesprochenen Kegelscheiben-Umschlingungsgctricbe, Kugelscheibengetriebe mit zueinander planparallelen Reibscheiben, deren eo Drehachsen zueinander versetzt sind und zwischen denen in einem Käfig geführte Kugeln zur Übersetzungsverstellung verschiebbar sind, oder Reibscheibengetriebe mit aufeinander abrollenden Reibscheiben, deren Drehachsen zueinander rechtwinklig angeordnet sind.

Allen Reibgetrieben ist gemeinsam, daß man die Kraft, mit der die Reibpartner aneinandergedrückt werden, lastabhängig einzustellen sucht, um möglichst gerade die notwendige Acpreßkraft zu erhalten. Denn Überanpressung führt zu einem unnötigen Verschleiß der Reibpartner sowie deren Lagerung, während zu geringe Anpressung ein gegenseitiges Durchrutschen und damit wieder übermäßiges Verschleißen der Reibpsrtner bedingt

Bei den bekannten Reibgetrieben hat es sich nun als neues Problem ergeben, daß sich bei Auftreten von Drehmomentstößen der erforderliche hydraulische Druck und damit die Anpreßkraft zwischen den Reibpartnern mit zu großer zeitlicher Verzögerung aufbaut Damit wird ein Rutschen der Reibpartner gegeneinander mit entsprechenden Beschädigungen unvermeidlich.

Die Ursache des verzögerten Druckaufbaus bei einem Drehmomentstoß liegt im wesentlichen in der elastischen Nachgiebigkeit der Bauteile begründet: Das Zugmittel längt sich, die Axialabstützung gibt nach, die Leckölmenge vergrößert sich, Druckzylinder und Leitungen weiten sich auf, das öl ist etwas kompressibel. Der so bei dem durch einen Drehmomentstoß bedingten erhöhten Druckniveau erforderliche Mehrbedarf an Druckmittel beträgt bei einem Getriebe mittlerer Leistung einige cm³.

Um diese Ölmenge in der erforderlichen Zeit von wenigen Millisekunden bereitzustellen, wäre eine Druckmittelpumpe mit einer gegenüber dem Normalbedarf wesentlich erhöhten Leistung notwendig. Eine andere Möglichkeit bestünde darin, die elastischen Bauteile so steif zu machen, daß der erforderliche Mehrbedarf an Öl auf ein zulässiges Maß reduziert wird. Beide Maßnahmen wie auch deren Kombination scheiden jedoch aus wirtschaftlichen Gründen aus.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ein Reibgetriebe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem für plötzlich auftretende, insbesondere sehr schnell ansteigende hohe Drehmomentstöße für die Erzeugung der Anpreßkraft kurzfristig ein besonderes Druckmittelvolumen zur Verfügung gestellt wird, ohne daß es dazu einer Vergrößerung der Kapazität der Pumpe für die Druckmittelförderung und/oder einer Überdimensionierung der Bauteile bedürfte.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

Die erfindungsgemäße Maßnahme hat die Wirkung, daß die sich ohnehin infolge von Drehmomentstößen ergebende Relativbewegung der Ventilteile des Drehmomentfühlers dazu ausgenutzt bzw. erweitert wird, ein durch entsprechende konstruktive Bemessung des Drehmomentfühlers dort ständig vorhandenes Druckmittelvolumen zusätzlich in den Druckzylinder zu fördern, dem der Drehmomentfühler zugeordnet ist, um damit die von der Druckmittelpumpe gelieferte Fördermenge zu ergänzen in einem Zeitbereich, der außerordentlich kurz ist und von der Druckmittelpumpe bei ihrer Auslegung auf normale Verhältnisse vom geforderten Druckmittelvolumen her nicht überbrückt werden kann.

Dadurch wird vermieden, daß die Reibpartner, wenn auch nur kurzfristig mangels ausreichender vorhandener Anpreßkraft, gegeneinander rutschen können, denn ein solches Durchrutschen kann zu örtlichen, sehr hohen Temperaturen und bei häufigem Auftreten zur Beschädigung der Reibpartner führen.

Geht man von einem Getriebe mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruches 2 aus, so haben sich die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des An-

Spruches 2 als zweckmäßig erwiesen, wobei die Ausbil- sen der Drehmomentfühler gemäß F i g. 3 und F i g. 11;

dung gemäß Anspruch 3 erfolgen kana F i g. 10 ein Kegelscheibe.vUmschlingungsgetriebe,

Ferner kann gemäß den Merkmalen des Anspruches 4 teilweise im Schnitt, für Handeinstellung und mit Drehvorgegangen werden, wodurch verhindert wird, daß der momentfühler auf beiden Getriebeseiten und
Kolben gegen den genannten Zylinderboden zu hart an- 5 Fig. 11 eine geänderte Ausbildung und Anordnung schlägt eines Drehmomentfühlers gemäß F i g. 3 bei einem Ke-

AIs zweckmäßig hat sich die Ausbildung mit den gelscheiben-Umschlingungsgetriebe. Merkmalen des Anspruches6 erwiesen. In diesem Zu- Gemäß Fig. 1 hat ein Reibradgetriebe eine geteilte

sammenhang besteht aber durchaus auch die Möglich- Eingangswelle 1, 2 und eine Ausgangswelle 3, die im

keit, bei einer ungeteilten Welle den Kolben auf der io rechten Winkel zueinander angeordnet sind und je ein

Welle drehbar und axial verschiebbar zu führen und Reibrad 4,5 tragen, wobei das Reibrad 5 mit seinem zy-

über ihn das Drehmoment in das Getriebe einzuleiten, lindrischen Mantel auf der Stirnfläche des Reibrades 4

indem beispielsweise der Kolben mit einem sich axial abrollt Zur Übersetzungsverstellung kann die Welle 3

erstreckenden Flansch flüssigkeitsdicht aus dem hinte- axial verschiebbar sein.

ren Zylinderraum herausgeführt ist 15 Zur Erzeugung der zur Reibkraftübertragung zwi-

Außerdem besteht die Möglichkeit gemäß An- sehen den Scheiben 4 und 5 erforderlichen Anpreßkraft

sprach 7. Werden jedoch die Zylinderböden als separa- ist die Reibscheibe 4 als Druckzylinder ausgebildet der

tes Bauteil vorgesehen, so besteht die Möglichkeit den auf einem mit dem Wellenteil 2 der Eingangswelle end-

Drehmomentfühler als getrennte Einheit vorzusehen, ständig fest angeordneten Kolben 6 axial verschiebbar

die sich einem Grundgetriebe mit rein hydraulischer An- 20 ist Die Drehmitnahme erfolgt über wenigstens einen

pressung je nach Bedarf nach Art der Baukastenweise axial im Kolben 6 verschiebbar geführten Stift od. dgL

zufügen läßt 7.

Besonders vorteilhaft ist eine Gestaltung mit den Zur Erzeugung des Anpreßdruckes im Druckraum 8 Merkmalen des Anspruches 11. Auf diese Weise läßt wird diesem aus einem Druckmittelvorrat 9 über eine

sich insbesondere beim Anfahren mit einem Elektromo- 25 Pumpe 10, eine Leitung 11 und eine Bohrung 12 im WeI-

tor, also bei hohen Drehmomentspitzen mit Netzfre- lenteil 2 Druckmittel zugeführt Zur lastabhängigen Ein-

qüenz, verhindern, daß auch der Druck und damit die stellung der Höhe des Druckmitteldruckes im Druck-

Anpreßkraft mit Netzfrequenz pulsieren. Die Wirkungs- raum 8 dient ein die beiden Wellenteile 1 und 2 miteinan-

weise dieser Einwegdämpfung besteht also darin, daß der verbindender Drehmomentfühler 13, an dem der im

der hydraulische Druck schnell ansteigen, aber nur lang- 30 Druckraum 8 herrschende Druckmitteldruck über eine

sam abfallen kann. Schleppdichtungen der genannten Leitung 14 ansteht und von dem aus in mehr oder weni-

Bauart sind jedoch an sich durch die DE-AS 12 10 648 ger gedrosseltem Zustand das von der Pumpe 10 gelie-

bekannt ferte Druckmittel über eine Bohrung 15 und eine Lei-

Eine andere Lösung nach dem der Erfindung zu- tung 16 wieder in den Druckmittelvorrat 9 zurückflie-

gründe liegenden Prinzip ergibt sich mit den Merkmalen 35 ßen kann. Mit 17 ist ein übliches Überdruckventil sehe-

des Anspruches 12, die durch die Merkmale der An- matisch angedeutet

spräche 13 und 14 ihre zweckmäßige Weiterbildung er- Die lastabhängige Einstellung des im Druckraum 8

fahren können, wobei Drehmomentfühler dieser Gat- herrschenden hydraulischen Druckes erfolgt durch den

tung jedoch durch die DE-PS 8 98 106 an sich bekannt Drehmomentfühler 13 derart, daß bei einer Erhöhung

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besteht die Möglichkeit entweder der unmittelbaren Drehmomentes, damit also einer Erhöhung der durch

Verbindung mit einer wellenfesten Reibscheibe oder das Getriebe übertragenen Leistung auch entsprechend

dem Kolben des Druckzylinders, indem diese entweder der Druck im Druckraum 8 steigt und umgekehrt Dabei

mit dem Flügelkolben oder mit dem Gehäuse fest ver- ist der Drehmomentfühler so ausgelegt, daß der An-

bunden sind, oder der separaten Anordnung im Sinne 45 preßdruck zwischen den Reibscheiben 4 und 5 gerade

des Baukastenprinzips, indem die Getriebewelle geteilt den Erfordernissen entspricht also keine Überanpres-

ist und ein Teil mit dem Flügelkolben und der andere mit sung herrscht und auch ein Durchrutschen zwischen

dem Gehäuse verbunden ist den beiden Reibscheiben vermieden ist

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus Nun gibt es eine Reihe von Bedarfsfällen, bei denen

der nachfolgenden Beschreibung deren Ausführungs- so erhebliche Drehmomentstöße auf das Getriebe gehen,

formen, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der die zur Anpassung der erforderlichen Anpreßkraft zwi-

Zeichnung zeigt sehen den Reibscheiben ein plötzliches zusätzliches F i g. 1 ein Reibscheibcngctrisbe in schematischer Druckmittelvolumen erforderlich machen. Dieses plötz- Darstellung, teilweise im Schnitt; lieh erforderliche zusätzliche Druckmittelvouimen Fig. 2 einen Drehomentfühler im Axialschnitt; 55 kann von der Pumpe 10 nicht schnell genug zur Verfü- F i g. 2a eine Ausschnittansicht aus F i g. 2; gung gestellt werden, wenn die Pumpe aus Gründen der Fig.3 eine abgeänderte Form des Drehmomentfüh- Wirtschaftlichkeit auf den Normalbetrieb des Getrie-

lers gemäß F i g. 2; bes ausgelegt ist Um nun trotzdem dieses Druckmittel-

F i g. 4 eine andere Bauform eines Drehmomentfüh- volumen zur Verfügung zu haben, ist der Drehmoment-Iers im Axialschnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in 60 fühler 13 in besonderer Weise ausgebildet, wie dies F ig. 5; nachfolgend näher erläutert ist

F i g. 5 eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie Gemäß F i g. 2 ist im Schnitt vergrößert gezeigt, wie V-V in F i g. 4; die Wellenteile 1 und 2 durch den ein Ventil aufweisen- F i g. 6 und 7 die graphische Darstellung der Wirkung den Drehmomentfühler 13 miteinander verbunden sind,

des Drehmomentfühlers; 65 Dazu sitzt auf dem Wellenteil 1 ein Zylinderboden 20 in

F i g. 8 der Drehmomentverlauf eines Elektromotors mit dem Wellenteil 1 drehverbundener und gegen Axial-

beim Anfahrvorgang; bewegung nach links abgestützter Weise, während auf

Fig.9 die graphische Darstellung der Wirkungswei- dem Wellenteil 2 ein Kolben 21 zwar drehfest ge-

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genüberdem Wellenteil 2, jedoch axial verschiebbar an- aus dem Zylinderraum 28 unten um die Dichtung 43

geordnet ist Zylinderboden 20 und Kolben 21 tragen herum und zwischen den Anschlägen 44 hindurch in den

auf den aufeinander zu gerichteten Stirnseiten Kurven- Ringraum 45 strömen kann.

stücke 22,23 mit V-förmigen Einschnitten 24,25 (siehe Diese Bauform führt zu einer Dämpfung der Bewe-

auch F i g. 2a), zwischen die Wälzkörper 26 zur Drehmo- 5 gungen des Kolbens 40 in Richtung auf den Zylinderbo-

mentübertragung eingelegt sind. den 20, während die Bewegungen des Kolbens 40 vom

Dem zwischen Zylinderboden 27 und Kolben 21 ge- Zylinderboden 20 fort ungedämpft sind. Das heißt, daß

bildeten Zylinderraum 28 strömt das von der Leitung 11 der Drehmomentfühler die anhand der F i g. 2 beschrie-

kommende Druckmittel mit dem im Druckraum 8 herr- bene Funktion, ein bestimmtes Druckmittelvolumen bei

sehenden Druck über die Bohrung 14, eine daran an- ίο Drehmomentstößen zu fördern, ungehindert ausführen

schließende radiale Bohrung 29 und eine diese abschlie- kann, wogegen insbesondere für das Anfahren des Ge-

ßende Ringnut 30 zu und verläßt ihn wieder über die triebes hin- und hergehende Schaukelbewegungen des

Ringnut 31, die daran anschließende radiale Bohrung 32 Kolbens 40 gedämpft sind und sich dadurch der entspre-

und die davon abgehende axiale Bohrung 15 sowie die chende Druckmitteldruck in ruhigerer Form bzw.

Leitung 16 des Wellenteils 1. Ein sich in den hinteren Zy- 15 gleichmäßigerer Form einstellt

linderraum 28 erstreckender Flansch 33 bildet zusam- Den Darstellungen gemäß F i g. 2 und 3 ist gemein-

■ηεη mit der Ringnut 31 das Drosselventil. sam, daß sich das Volumen des Zylinderraums 28, also

Die Wirkungsweise des so beschriebenen Drehmo- damit das bei Drehmomentstößen zur Verfügung ste-

mentfühlers 13 ist folgende: hende zusätzliche Volumen, leicht konstruktiv, insbe-

Entsprechend dem zwischen den Wellenteilen 1,2 zu 20 sondere durch den axialen Abstand der Ringnuten 30

übertragenden Drehmoment trachten Zylinderboden 20 und 31 gestalten läßt Dabei ist gemäß F i g. 3 zusätzlich

und Kolben 21 sich gegenseitig in Umfangsrichtung zu das Volumen zu berücksichtigen, das der Ringraum 45

verdrehen, was über die V-förmigen Einschnitte 24, 25 aufnehmen kann.

der Kurvenstücke 22,23 und die dazwischen liegenden Bei der Ausführung des Drehmomentfühlers gemäß Rollkörper 26 dazu führt, daß der Kolben 21 mehr oder 25 F i g. 4 und 5 ist die Welle, auf der der Drehmomentfühweniger bezogen auf Fig. 2 nach rechts geschoben ler angeordnet ist, wieder in Abschnitte 60,61 unterteilt wird. Dadurch verschließt der Flansch 33 die Ringnut 31 Mit dem Wellenteil 60 ist ein Gehäuse 62 drehverbun- und damit den Abfluß des über 11,14,29 und 30 in den den, während mit dem Wellenteil 61 ein Flügelkolben Zylinderraum 28 zuströmenden Druckmittels mehr oder 63 drehverbunden ist, der zwei diametral einander geweniger solange, bis der im Zylinderraum 28 herr- 30 genüberliegende Flügel 64 und 64a aufweist Der Flügelschende Druckmitteldruck am Kolben 21 der Axialkraft kolben 63 ist im Gehäuse 62 um einen bestimmten Wmdas Gleichgewicht hält, die durch die Kurvenstücke, 22 kelbetrag drehbar, wozu das Gehäuse zu den im wesent- und 23 sowie die Rollkörper 26 von der anderen Seite liehen radialen Wandungen 65 bis 68 des Flügelkolbens aus ausgeübt wird. Damit herrscht aber im Zylinderraum beidseits um den halben Winkelbetrag versetzt angeord-28 auch der im Druckraum 8 erforderliche Druckmittel- 35 nete, im wesentlichen radiale Wandungen 69 bis 72 aufdruck, da der Zylinderraum 28 mit dem Druckraum 8 weist Dadurch sind radiale Räume 73 bis 76 gebildet, über die Bohrung 12 in Verbindung steht von denen diametral einander gegenüberliegende

Treten nun Drehmomentstöße auf, so führt dies über Räume 73,75 bzw. 74,76 durch Bohrungen 77,78 bzw.

die Kurvenstücke 22, 23 und die dazwischenliegenden 79, 80 und zu diesen gehörende Ringleitungen 81 bzw.

Wälzkörper 26 dazu, daß der Kolben 21 kurzfristig vom 40 82 miteinander verbunden sind. Zylinderboden 20 fort, bezogen auf F i g. 2 nach rechts, Im dargestellten Falle strömt das von der Pumpe

verschoben wird. Dies hat den Verschluß der Ringnut 31 kommende Druckmittel dem Flügelkolben über die

und damit der Abflußmöglichkeit für das Druckmittel Leitung 58 und eine axiale Bohrung 83 zu und verläßt

zur Folge. Das im Zylinderraum 28 befindliche Volumen diesen über eine radiale Bohrung 84. Der Abfluß des

des Druckmittels wird nun über die Ringnut 30 und die 45 Druckmittels zu dem zu beaufschlagenden Druckraum

Leitungen 29,14,12 entsprechend rasch in den Druck- ist über eine radiale Bohrung 85 des Flügelkolbens, eine

raum 8 gefördert und steht dort zur Erhöhung des sich daran anschließende axiale Leitung 86 und schließ-

Druckniveaus zur Verfügung. Ist der Drehmomentstoß lieh die Leitung 59 möglich.

vorbei, so findet über den ja auch im Zylinderraum 28 Im Anschluß an die radiale Bohrung 84 bilden Flü-

erhöhten Druckmitteldruck eine Rückstellung des KoI- so gelkolben und Gehäuse radial innerhalb der Räume 73

bens 21 in die normale Arbeitsposition solange statt, bis bis 76 einen bogenförmigen Ringraum 87 und sich daran

die Drosselung zwischen Flansch 33 und Ringnut 31 in Umfangsrichtung nebeneinanderliegend anschlie-

wieder den zur Erzeugung der !astabhängigen AnpreB- Sende Steuerkanten 88 und 89= Der radialen Bohrung 85

kraft erforderlichen Druckmitteldruck einstellt vorgeschaltet sind ein sich in Umfangsrichtung erstrek-

Fig. 3 zeigt eine ergänzte Ausführungsform des 55 kender Ringraum 90 auf der Außenseite des Flügels 64 Drehmomentfühlers gemäß Fig. 2, weshalb, soweit und außerhalb der radialen Räume 73 bis 76 sich an die- Obereinstimmung besteht, die in F ig. 2 verwendeten sen Ringraum anschließende Steuerkanten 91 und 92. Bezugszeichen ohne erneute Beschreibung wiederholt Die Funktionsweise des Drehmomentfühlers gemäß

sind. Fig.4 und 5 ist folgendermaßen: .

Gemäß F i g. 3 haben Zylinderboden 20 und Kolben 60 Bezogen auf F i g. 5 stelle man sich vor, daß unter dem 40 auf den aufeinander zu gerichteten Seiten aufeinan- zu übertragenden Drehmoment der Flügelkolben 63 der zu gerichtete, axial praktisch spielfrei ineinander sich gegenüber dem Gehäuse 62 im Uhrzeigersinn= zu verschiebbare, hohlzylindrische Stege 41 und 42. Ande- verdrehen trachte. Dies führt dazu, daß das über den rerseits hat der Kolben 40 eine Schleppdichtung 43, Drehmomentfühler abströmende Druckmittel an den deren Dichtfunktion nur in der in Fig.3 dargestellten 65 Steuerkanten 88,92 entsprechend der Höhe des Dreh-Position vorhanden ist, während die demgegenüber moments gedrosselt wird Tritt nun ein Drehmomentnachlinks verschobene Position gegen die Anschläge 44 stoß auf, so verstellt sich der Flügelkolben im Uhrzeikeine Dichtwirkung entfaltet, weil dann das Druckmittel gersinn weiter gegenüber dem Gehäuse, so daß die Steu-

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erkanten 88 und 92 geschlossen werden und das in den gungsgetriebe eine Antriebswelle 101 und eine Anradialen Räumen 74 und 76 befindliche Druckmittelvo- triebswelle 102, mit denen jeweils eine Kegelscheibe lumen über die Steuerkante 89 und die Bohrung 84 zu 103,104 fest verbunden ist, während eine gegenüberliedem die Anpreßkraft liefernden Druckraum des Getrie- gende Kegelscheibe 105,106 auf den Wellen axial verbes gefördert wird. Ist der Drehmomentstoß vorüber, 5 schiebbar, mit diesen aber drehverbunden ist und einen so werden durch über die Leitung 58 strömendes Druck- Zylinder 107,108 bildet, in dem ein auf den Wellen 101, mittel die radialen Räume 74 und 76 wieder »aufge- 102 axial- und drehfester Kolben 109 angeordnet ist pumpt«, wodurch eine Rückstellung des Flügelkolbens Zwischen den Kegelscheiben 103 bis 106 läuft ein Zuggegenüber dem Gehäuse entgegen dem Uhrzeigersinn mittel 110 um.

stattfindet, bis an den Steuerkanten 88 und 92 wieder io Zur Aufrechterhaltung bzw. Änderung der Getrieeine Stellung erreicht ist die zu einer Drosselung des beÜbersetzung wird den Räumen der Zylinder 107 und Druckmittelabflusses entsprechend dem im Druckraum 108 von einem Vierkanten-Steuerschieber 111 über Leidrehmomentproportional erforderlichen hydraulischen tungen 112 und 113 Druckmittel zugeteilt das dieser Druck führt von einer Druckmittelpumpe 114 aus einem ölvorrat

Die Drehmomentfühler der Fig. 2 und 3 sind dem 15 115 bezieht Ein Steuerhebel 116, der mit dem Schieber Getriebe gemäß Fig. 1 konstruktiv angepaßt und auch 117 des Vierkanten-Steuerschiebers 111 verbunden ist,

in Verbindung mit dem Getriebe gemäß Fig. 1 be- greift mit einem freien Ende in eine Nut 118 des Zylin-

schrieben. Dagegen eignet sich der Drehmomentfühler ders 107 ein, während er an seinem anderen freien Ende

gemäß F i g. 4 und 5 konstruktiv eher für den Einsatz bei von Hand betätigbar ist

dem noch anhand der Fig. 10 weiter unten beschriebe- 20 Will das Getriebe aus der von Hand eingestellten

nen Getriebe. Selbstverständlich besteht jedoch auch Übersetzungsstellung ausweichen, so führt dies über

die Möglichkeit der wechselseitigen konstruktiven An- den Steuerhebel 116 und dessen Eingriff in die Nut 118

passung, indem für das Getriebe gemäß Fig. 1 bei- zu einer Verschiebung des Steuerschiebers 117, die in

spielsweise beim Drehmomentfühler gemäß Fig.4 und bekannter Weise für eine Rückstellung bzw. Auf-

5 die Bohrung 83 bezogen auf Fig.4 nach rechts in ge- 25 rechterhaltung der von Hand eingestellten Getriebe-

eigneter Weise weiter in das Wellenteil 61 durchgeführt übersetzung sorgt Entsprechendes geschieht, wenn die

wird. Umgekehrt könnte für das Getriebe gemäß Obersetzungsstellung von Hand am Steuerhebel 116

F i g. 10 beim Drehmomentfühler gemäß F i g. 2 und 3 geändert wird, bis die eingestellte Getriebeübersetzung

die Bohrung 12 verschlossen sein. erreicht ist und sich dort der neue Übersetzungszustand

Die anhand der F i g. 2 bis 5 erläuterten Konstruktiv 30 eingeregelt hat

nen eines Drehmomentfühlers sind solche, die sich, wie Dabei ist die Arbeitsweise des Vierkanten-Steuerin Fig. 1 gezeigt, als Bauelement nach dem Baukasten- Schiebers im beschriebenen Beispiel die, daß der Anprinzip einem Grundgetriebe im Bedarfsfalle zufügen triebsseite über die Leitung 112 der höhere Druck zur lassea Es besteht jedoch selbstverständlich auch die Verfügung gestellt wird, während bezüglich der AbMöglichkeit, die Drehmomentfühler platzsparend zum 35 triebsseite der Rückfluß des dorthin geleiteten Druckfesten Bestandteil des Getriebes zu machen. Dazu kann mittels belastungsproportional gedrosselt wird. Dazu beispielsweise bei dem in den F i g. 2 und 3 dargestellten dienen zwei je ein Drosselventil aufweisende Drehmo-Drehmomentfühler der Zylinderboden 27 mit dem KoI- mentfühler 119 bzw. 120, von denen mit Hilfe eines ben 6 des Getriebes gemäß F i g. 1 ein Bauteil bilden, Umschalters 121 jeweils der auf der Antriebsseite anwährend es bei der Bauform nach den F ig. 4 und Saiter- 40 geordnete Drehmomentfühier für die Abiricbsseiic nativ möglich ist, das Gehäuse 62 oder den Flügelkol- wirksam ist

ben 63 einstückig mit dem Kolben 6 zu verbinden. Wie Im vorliegenden Falle ist die Welle 101 als Antriebseine solche Integrierung als Getriebebestandteil bei welle bezeichnet Dementsprechend wird dem dortigen einem Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe beispiel- Zylinder 107 auch mittels der Stellung des Schiebers 117 halber möglich ist, wird nachfolgend noch anhand der 45 das Druckmittel von der Pumpe 114 über die Leitung F i g. 11 erläutert 112 unmittelbar entsprechend der Einstellung des Über-

Die Fig.6 und 7 zeigen graphisch dargestellt in setzungsstellhebels 116 zugeteilt Demgegenüber ist in Fig.6 einen Drehmomentsprung und in Fig.7 den der gezeichneten Gleichgewichtsstellung der Zutritt Druckmitteldruck aufgetragen über der Zeit Dabei ist in des Druckmittels zur Leitung 113 weniger oder kaum Fig. mit der durchgezogenen Linienführung auf einen so geöffnet Andererseits kann das von dort über die Drehmomentfühler bekannter Art Bezug genommen. Außenkante des Schiebers 117 und die Leitung 122,123 Der Schräganstieg der Kurve zeigt, wie die Pumpe erst am Drehmomentfühler 119 anstehende Druckmittel

mit Zeitverzögerung in der Lage ist, den erforderlichen nur entsprechend der Ventilstellung des Fühlers 119 bei-

Druck aufzubauen. Die gestrichelte Linie zeigt den spielsweise über die Leitung 124 zur Kettenbeölung ab- Druckaufbau mittels des erfindungsgemäßen Drehmo- 55 fließea

mentfühlers, woraus ersichtlich ist, daß hier eine Zeit- Diese Funktion mit den dazu beschriebenen Teilen verzögerung praktisch nicht eintritt genügt, wenn bei einem Getriebe ein Wechsel zwischen Die F i g. 8 und 9 zeigen einen Anfahrvorgang mit einem An- und Abtriebswelle nicht zu erwarten ist Ist dies je-Elektromotor. Dabei ist in F i g. 8 das Drehmomentver- doch der Fall, dann ist auch auf der Welle 102 ein Drehhalten über der Zeit dargestellt, während F ig. dasVer- 60 momentfühler 120 für den Fall vorgesehen, daß die halten des Druckmitteldruckes, eingestellt über den Welle 102 Antriebswelle und die Welle 101 Abtriebs-Drehmomentfühler über der Zeit, darstellt Aus F i g. 9 welle ist Um nun für diesen Fall den Drehmomentfühist mit der ausgezogenen Linienführung das Verhalten ler 120 über die Leitung 122 und 125 wirksam werden eines ungedämpften Drehmomentfühlers, beispiels- zu lassen, geht über eine Leitung 126 dann der im Zylinweise gemäß Fig.2, dargestellt, während die gestri- 65 der 108 nunmehr anstehende antriebsseitige Druck auf chelte Linienführung einen gedämpften Drehmoment- den Umschalter 121 und verstellt den dortigen Kolben fühler, beispielsweise gemäß F ig. 3, wiedergibt 127 gegenüber der Darstellung in Fig. 1 nach oben.

Gemäß Fig. 10 hat ein Kegelscheiben-Umschlin- Wird dann die Welle 101 wieder Antriebswelle, so geht

der antriebsseitige Druck über die Leitung 128 auf den Kolben 127 und stellt ihn wieder in die In der Zeichnung dargestellte Lage zurück.

Der Drehmomentfahler 119,120 gemäß F i g. 10 kann , beispielsweise so ausgebildet sein, wie dies anhand der s j F i g. 2 bis 5 beschrieben ist Um dies nur anhand der F i g. 2 noch einmal zu erläutern, wäre dann die Bohrung 12 zu schließen, es wären die Wellen 101 bzw. 102 innerhalb des Drehmomentfühlers zu teilen und es würden der Leitungsanschluß U den Leitungen 123 bzw. 125 io > und der Leitungsanschluß 16 der Leitung 124 entspre- j chen. Dies gilt bezüglich Druckmittelzu- und -abfluß am i Drehmomentfahler entsprechend für die Ausführungsformen gemäß F i g. 4 und 5.

Bei dem Getriebe gemäß F i g. 10 ist es, wie beschrieben, so, daß jeweils der Drehmomentfühler auf der einen Welle den Druckmitteldruck im Zylinder auf der anderen Welle steuert, wobei jeweils der antriebsseitige Drehmomentfühler wirksam ist Vergleichbar zu Fi g. 1 zeigt F i g. 11 ein Beispiel, bei dem der Drehmomentfühler den Druckmitteldruck und damit die Anpreßkraft eines Scheibensatzes auf der Welle steuert, auf der er selbst angeordnet ist Damit ergibt sich gegenüber der Anordnung gem. F i g. 10 ein etwas anderes Anpreß verhalten, was jedoch für den hier vorliegenden Gegenstand nicht von Bedeutung ist Im übrigen ist F i g. 11 ein Beispiel dafür, wie bei einem Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe der DrehmomentFühler, der in seiner Art dem gemäß F i g. 3 entspricht, mit einer Kegelscheibe zu einer Baueinheit vereint ist

Gemäß Fig. 11 ist mit einer Welle 130 eine Kegelscheibe 131 fest verbunden, während auf ihr eine Kegelscheibe 132 axial verschiebbar, aber gegenüber der Welle undrehbar ist Die Kegelscheibe 132 bildet einen Zylinder 133, in dem ein wellenfester Kolben 134 sitzt, wobei zwischen Kegelscheibe 132 und Kolben 134 ein Druckraum 135 gebildet ist Zwischen den Kegelscheiben 131 und 132 läuft ein Zugmittel 1316 um.

An die Kegelscheibe 131 ist einstückig angeformt ein Zylinder 137, in dem ein Ringkolben 138 verschiebbar ist, der über Stifte 139 mit der Kegelscheibe 131 drehverbunden ist Dem Ringkolben gegenüber steht eine Muffe 140, die im Getriebegehäuse 141 drehbar gelagert in sich die Welle 130 drehbar gelagert aufnimmt

Muffe 140 und Kolben 138 tragen auf den einander zu gerichteten Stirnseiten Kurvenmuffen 142, 143, zwischen die Wälzkörper 144 eingelegt sind Diese Ausbildung entspricht auch bezüglich der hohlzylindrischen Stege 145,146, der Schleppdichtung 147 sowie der Anschläge 148 dem anhand der Fig.3 erläuterten Drehmomentfühler, weshalb hierauf nicht näher eingegangen werden soll.

Das gleiche gilt bezüglich der Druckmittelzufuhr 149 und dem mehr oder weniger gedrosselten Druckmittelrückfluß 150, wobei auch hier wieder der im Zylinderraum 151 je nach Drosselstellung des Kolbens 138 herrschende Druck gleichzeitig der Druck ist, der im Druckraum 135 über die Bohrung 152 herrscht und dort die Anpreßkraft erzeugt

In Abänderung zu dem Drehmomentfahler gemäß F i g. 3 ist hier zwischen Leitung 149 und Zylinderraum 151 noch eine Nebenleitung 153 vorgesehen, die in der dem Kolben 138 gegenüberliegenden Stirnseite des Zylinderraumes 151 mündet und in der eine Schraubendrossel 154 angeordnet ist Diese Schraubendrossel hat die Wirkung, daß der Kolben 138 bei einem Drehmomentstoß nicht hart gegen die Kegelscheibe 131 anschlägt, sondern diese gedämpft erreicht und für die Rückbewegung zunächst Ober den über die Drosselstelle 154, beziehungsweise in Form einer Schraubendrossel möglichen Druckmittelstrom verschoben wird.

Zu F i g. 11 ist der Vollständigkeit halber noch zu bemerken, daß der Drehmomentfühler bezogen auf die Welle 130 nur einseitig dargestellt ist Er ist jedoch selbstverständlich ein um die Welle umlaufendes Bauteil entsprechend der Darstellung gemäß F i g. 3.

Hierzu S BIaU Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

i. Reibgetriebe mit mindestens einer als umlaufender Druckzylinder eines mit der dazugehörigen Welle fest verbundenen Kolbens ausgebildeten Reibscheibe some mit lastabhängiger, hydraulischer Erzeugung der Anpreßkräfte, wobei wenigstens auf einer Getriebewelle ein Fahler für das dort übertragene Drehmoment angeordnet ist, der POhler durch eine drehmomentabhängige Relativbewegung wenigstens zweier Ventilteile zueinander einen drehmomentabhängigen, hydraulischen Druck erzeugt und die erforderliche, lastabhängige, hydraulische Anpreßkraft ausschließlich von diesem Druck erzeugt wird, und wobei das Ventil mit im Abstand voneinander befindlicher Zu- und Ableitung fOr das Druckmittel zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß durck die infolge von Drehmomentstößen zu einer Erhöhung des Anpreßdruckes an den Reibscheiben fahrende Relativbewegung der als Pumpe wirkenden Ventilteile zueinander ein vorherbestimmbares, zu dem bei der Steuerbewegung des Ventils gegebenes zusätzliches Volumen des hydraulischen Druckmittels in den zu dem Druckzylinder fahrenden Druckmittelkreislauf förderbar ist.

Z Getriebe nach Anspruch 1, bei dem in einem umlaufenden, beidseits flüssigkeitsdicht geschlossenen, axial und in Umfangsrichtung festgelegten Zylinder auf der Getriebewelle ein mitumlaufender, axial verschiebbar auf der Getriebewelle gelagerter, der Drehmomentübertragung an der Getriebewelle dienender und den Zylinder in einen vorderen und in einen mit dem hydraulischen Druck des Druckzylinders beaufschlagten hinteren Zylinderraum aufteilender Kolben (23) angeordnet ist, im vorderen Zylinderraum sowohl der Kolben als auch der zugeordnete Zylinderboden axial vor- und einander gegenüberstehende Kurvenstücke mit V-förmigen Einschnitten tragen, zwischen die zur Drehmomentübertragung Rollkörper eingelegt sind, und durch die vom übertragenen Drehmoment bestimmte Axialstellung des Kolbens ein Drosselventil zur Einstellung des im Druckzylinder und dem hinteren Zylinderraum wirkenden hydraulischen Druckes derart beeinflußt wird, daß dieser hydraulische Druck einerseits zur Erzeugung der Anpreßkraft ausreicht und andererseits über die Fläche des Kolbens den Axialkräften das Gleichgewicht hält, die infolge des Neigungswinkels der Flanken der V-förmigen Einschnitte an den Kurvenstücken auf den Kolben ausgeübt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Zylinderraum (28, 151) die darin gegebene, über den Schließzustand des Drosselventils hinausgehende axiale Verschiebbarkeit des Kolbens (21, 40, 138) sowie ggf. die Größe der V-förmigen Einschnitte (24,25) der Kurvenstücke (22,23; 142,143) auf das vorherbestimmte Volumen des hydraulischen Druckmittels mit dem im Druckzylinder (8, eo 135) herrschenden hydraulischen Druck zum hinteren Zylinderraum erart angeordnet ist, daß er (30) über den wesentlichen axialen Bewegungsbereich des Kolbens im hinteren Zylinderraum offen ist

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem hinteren Zylinderraum (28, 151) zugeführte Druckmittel diesen über eine radiale (32) und eine sich daran anschließende axiale (15,

150) Bohrung der WeUe (1,130) verläßt und daß eine mit dem Kolben (21, 40, 138) verbundene Steuerkante zusammen mit einer der radialen Bohrung vorgelagerten Nut (31) der Welle das Drosselventil bildet

4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zutritt (30,149) des Druckmittels zum hinteren Zylinderraum (28,151) durch eine mit dem Kolben (21, 40, 138) verbundene Steuerkante geschlossen ist, wenn der Kolben innerhalb seines axialen Bewegungsbereiches eine dem den hinteren Zylinderraum abschließenden Zylinderboden (27, 131) nahe benachbarte Stellung hat

5. Getriebe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zutritt des Druckmittels zum hinteren Zylinderraum (28,151) über eine axiale (14, 149) und eine sich daran anschließende radiale (29), in eine äußere Ringnut (30) übergehende Bohrung der Welle (2,130) erfolgt und daß der Mittenabstand zwischen dieser Ringnut und der des Druckmittelabflusses (31) im wesentlichen der dem vorherbestimmten Volumen zugeordneten axialen Verschiebbarkeit des Kolbens (21,40,138) entspricht

6. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebewelle (1,2,101,102,130) im Bereich der Kurvenstücke (22, 23,142,143) geteilt ist, daß der Kolben (21,40,138) auf dem einen Wellenteil (2,130) undrehbar, aber axial verschiebbar geführt ist, daß der den vorderen Zylinderraum abschließende Zylinderboden (20,140) mit dem anderen Wellenteil (1, 140) wenigstens drehfest verbunden und ggf. axial auf seiner dem vorderen Zylinderraum abgewandten Außenseite abgestützt ist und daß die Verbindung wenigstens eines der Zylinderböden (20,27,131,140) mit dem Zylindermantel oder zwischen dem den hinteren Zylinderraum (27, 131) abschließenden Zylinderboden und dem einen Wellenteil (2,130) drehbar ist

7. Getriebe nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Zylinderboden (20, 27, 131,140) die wellenfeste Reibscheibe oder der Kolben des Druckzylinders ist

8. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Steuerkante des Drosselventils durch einen sich axial in den hinteren Zylinderraum (28) erstreckenden Flansch (33) des Kolbens (21,40) gebildet ist

9. Getriebe nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß zwischen Kolben (21,40) und dem hinteren Zylinderraum (28) abschließenden Zylinderboden (27) eine Druckfeder angeordnet ist deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Flansches (33) ist.

10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den hinteren Zylinderraum abschließenden Zylinderboden (131) eine Nebenleitung (153) mit dem im Druckraum (135) herrschenden hydraulischen Druck mündet und daß in der Nebenleitung eine Drosselstelle (154) angeordnet ist

11. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der den vorderen Zylinderraum abschließende Zylinderboden (20,140) sowie der Kolben (40, 138) außerhalb der Kurvenstücke (22, 23, 142,143) mit aufeinander zu gerichteten, axial praktisch spielfrei ineinander verschiebbaren, hohlzylindrischen Stegen (41, 42, 145, 146) versehen sind, deren axiale Überdeckung und gegenseitige Ver-

schiebbarkeit im wesentlichen der der axialen Verschiebbarkeit des Kolbens entspricht, und daß der Kolben gegenüber dem Zylindermantel eine axial zwischen zwei Stellungen bewegbare Schleppdichtung (43,147) aufweist, die bei Annäherung von KoI-ben einerseits und die Kurvenstüclrs aufweisendem Zylinderboden (20, 140) andererseits wirksam und bei entgegengesetzter Kolbenbewegung praktisch unwirksam ist

12. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentfühler einen in einem Gehäuse (62) um einen Winkelbetrag drehbaren Flügelkolben (63) mit wenigstens einem sich radial erstreckenden Flügel (64,64a) aufweist, daß das Gehäuse (62) zu den im wesentlichen radialen Wandungen (65 bis 57) des Flügelkolbens beidseits um den halben Winkelbetrag versetzt angeordnete, im wesentlichen radiale Wandungen (69 bis 72) des den Flügelkolben aufnehmenden Raumes hat, daß die bei Mittelstellung des Flügelkolbens zwischen seinen radialen Wandungen und dene", des Gehäuses gebildeten, radialen Räumen (73 bis 76) je dem vorherbestimmten Volumen des Druckmittels entsprechen, daß sich an die radialen Räume außen und innen je eine Steuerkante (88, 89; 91, 92) für das Druckmittel wenigstens mittelbar anschließt, daß das Druckmittel mit dem im Druckzylinder herrschenden Druck beiden radialen Räumen über die innere Steuerkante zuströmt und über die äußere Steuerkante abfließt, und daß jeweils Flügelkolben oder Gehäuse mit der Reibscheibe bzw. der Welle in Drehverbindung stehen.

13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügelkolben (631) zwei diametral einander gegenüberliegende Hügel (64, 64a) aufweist, daß die radialen Räume (75„ 76) des zweiten Flügels (64a) mit den ihnen diametral gegenüberliegenden (73, 74) des ersten (64) verbunden sind, daß je zwei sich einander diametral gegenüberliegende Räume dus vorherbestimmte Volumen aufweisen und daß der zweite Flügel (64a) ohne Steuerkanten ist

14. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel den inneren Steuerkanten (88, 89) über eine axiale (83) und eine sich daran anschließende radiale Bohning (84) des Flügeikolbens (63) zuströmt