DE2925268A1

DE2925268A1 - Vorrichtung zur steuerung eines schwenkrollen-getriebes

Info

Publication number: DE2925268A1
Application number: DE19792925268
Authority: DE
Inventors: Perry Forbes George De Brie
Original assignee: N R D C
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1980-01-10
Also published as: DE2925268C2; US4297918A

Description

Patentanwalt

MICHAEL KORN 2925268

Dipl. Ing.

NRDC N 11 P- 30

PO Box 236

London SW1E 6SL
ENGLAND

Vorrichtung zur Steuerung eines Schwenkrollen-Getriebes

Die Erfindung befaßt sich mit der Steuerung von Schwenkrollen-Getrieben beispielsweise derjenigen Art, wie sie in der GB-PS 1 026 734 beschrieben sind; siehe insoweit den Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit denjenigen Problemen, die in der genannten GB-PS beschrieben sind: Bestimmte Teile von Schwenkrollen-Getrieben neigen zu axialen und radialen Schwingungen, die gedämpft werden sollen. Die Erfindung beschreibt eine besonders zweckmäßige neuartige Steuerung für ein Schwenkrollen-Getriebe, die im wesentlichen die u.a. durch solche Schwingungen auftretenden Probleme löst; siehe insoweit das Kennzeichen des Anspruchs 1. Die Ansprüche 2-6 beschreiben Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens, während die Ansprüche 7 ff eine etwas andere, jedoch dem Wesen nach äußerst ähnliche Lösungsmöglichkeit des aufgezeigten Problems beschreiben.

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D-4000 Düsseldorf 1 · Bahnstraße 62 · Telefon 0211/35633&

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung an Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Hauptachse

eines Schwenkrollen-Getriebes;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II

in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III

in Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Wiedergabe des

Getriebes nach Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der

bei einem Getriebe nach Fig. 1 auftretenden Kräfte an den Schwenkrollenhalterungen;

Fig. 6 schematisch eine bei der Erfindung

einsetzbare Ventilanordnung;

Fig. 7 eine andere Ventilanordnung nach der

Erfindung;

Fig. 8 eine andere Ventilanordnung nach

der Erfindung mit teilweise schematischer Wiedergabe der Ubersetzungssteuerung des Getriebes nach Fig. 1; und

Fig. 8a eines der Ventile der Fig. 8 in einer

anderen Ventiletellung.

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In Fig. 1 ist im Schnitt ein Schwenkrollen-Getriebe dargestellt, welches zwei Antriebsscheiben 1 und 2 auf einer Antriebswelle 3 aufweist; die Teile sind durch eine Axialverzahnung 4 drehfest zueinander festgelegt. Die Scheibe 1 befindet sich innerhalb eines Zylinders 5, der mittels einer Verzahnung 6 drehfest auf der Welle 3 sitzt. Eine konische Feder 7 drückt dabei die Scheibe 1 und den Zylinder 5 in axialer Richtung auseinander. Diese Feder 7 weist außen Zungen auf, die in entsprechende Ausnehmungen eines Ringflansches 8 auf der linken Seite der Scheibe 1 einstehen, und weiter innere Zungen, die in entsprechende Ausnehmungen in einen Ringflansch 9 auf der rechten Seite des Zylinders 5 einstehen. Die beiden Sätze von Zungen an der Feder 7 wirken also zusammen mit den sie aufnehmenden Ausnehmungen in den Flanschen zur drehfesten Kopplung zwischen dem Zylinder 5 und der Scheibe 1; die Scheibe 1 ist - wie bereits erwähnt wurde - drehfest auf der Welle 3 gelagert.

Die aufeinander zu weisenden Arbeitsflächen der Scheiben 1 und 2 haben die Gestalt von Teilen eines Torus, wobei zwischen diesen beiden Antriebsscheiben 1 und 2 eine Abtriebasoheibe 10 ausgebildet ist, die auf ihren beiden - jeweils den Antriebsscheiben zuweisenden - Seiten ebenfalls toroid-förmig gestaltet ist, wie man ohne weiteres aus Fig. 1 erkennt.

Schwenkrollen 11 stellen die Wirkverbindung zwischen den aufeinander zuweisenden Toroid-Flächen der Scheibe 1

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und der Scheibe 10 her, während entsprechende Schwenkrollen 12 zwischen den Arbeitsflächen der Scheibe 2 und der Scheibe 10 arbeiten. Die beiden Sätze von Rollen 11 und 12 sind mechanisch gesehen parallel liegende übertragungsglieder zwischen der Eingangswelle 3 und der Abtriebsscheibe 10.

Der Zylinder 5 liegt gegen eine Schulter 13 auf der Welle 3 an und die Scheibe 2 liegt gegen eine Schulter auf einem Kragen 15 an und ist gegenüber dem Kragen 15 durch eine achsparallele Verzahnung 16 drehfest. Der Kragen 15 ist seinerseits mittels der Axialverzahnung drehfest auf der Welle 3 gelagert. Muttern 17 oder dergl. halten dabei den Kragen 15 und die Scheibe 2 in einer aus Fig. 1 ohne weiteres ersichtlichen Weise axial auf der Welle 3 in der gezeigten Lage fest. Beim Zusammenbau werden die Muttern 17 so stark angezogen, daß die Feder 7 eine vorher bestimmte Vorspannung erhält und dadurch die Toroid-'Arbeitsflächen an den Scheiben 1, 10 und 2 in Antriebsverbindung gegeneinander vorspannt, wobei die Schwenkrollen 11 und 12 in eine solche kraftschlüssige Verbindung mit den Arbeiteflächen gedrückt werden/ daß nur leichte oder kleine Drehmomente von dem Gesamtgetriebe übertragen werden können. Zum übertragen größerer Drehmomente durch das Getriebe wird eine größere axiale Anpreßkraft auf die Rollen dadurch ausgeübt, daß die Scheibe 1 innerhalb des Zylinders 5 wie ein Kolben wirkt, zu welchem Zweck man in den Zylinderraum 1B durch eine öffnung 19 im Gehäuse 20 unter Druck stehendes Strömungsmittel von einer nicht gezeigten Pumpe führt. Die Leitung 19 führt in einen Ringraum 21 zwischen der Welle 3 und dem Gehäuse 20, wobei der Ringraum beiderseits durch Dichtungen 22 bzw. 23 abgedichtet ist. Eine gestrichelt gezeichnete Durchführung 24 führt aus

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dem Ringraum 21 in den Zylinderraum 18; auf diesem Hege läßt sich mit geeigneten _; Steuermitteln und entsprechender Pumpe die Scheibe 1 gegenüber dem Zylinder 5 nach rechts vorspannen, sodaß also die in reibendem Eingriff stehenden Übertragungsglieder des Getriebes mit der gewünschten Axialkraft aufeinander zu gedrückt werden.

Die Schwenkrollen 11 sind in Rollenlagern 25 aufgenommen und die Lager sind an Schwenkhebeln 26 mittels eines nicht gezeigten Armes befestigt, wobei jeder Schwenkhebel einen weiteren Arm 27 aufweist, der sich radial nach innen in Richtung auf die Welle 3 erstreckt. Das Ende des Armes 27 liegt in einem Lager 28, das in einem Schlitz 29 an einem Ende einer Steuerhülse 30 ausgebildet ist. Die Schwenkhebel 26 sind nach Art von Hebeln auf Zapfen 36 gelagert, die ihrerseits in entsprechenden Armen 37 verankert sind. Die Arme 37 sind außen am Gehäuse 20 verankert, was bei 38 dargestellt ist und innen einstückig mit einer Hülse 39 ausgebildet, die sich durch die Mittelöffnung der Scheibe erstreckt und den Innenring eines Nadelrollenlagers 40 für die Scheibe 10 trägt.

Die Schwenkrollen 12 sind in Schwenkrollenlagern 31 gelagert und die Lager sind an Schwenkhebeln 32 mittels eines nicht gezeigten Armes befestigt. Jeder Schwenkhebel weist einen weiteren Arm 33 auf, der sich wieder radial nach innen in Richtung auf die Welle 3 erstreckt. Das Ende eines jeden solchen Arnes 33 liegt in einem Lager 34 in einem Schlitz am anderen Ende der Steuerhülse 30.

Da· rechte Ende der Hülse 39 weist eine Axialverzahnung auf, die mit inneren Axialzlhnen ein·· Sternringes 42

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kämmen, v>n dem aus einstückige radiale Arme 4 3 ausgehen; die äußeren Enden der Hebel 33 lagern auf Zapfen 44, ähnlich wie dies für den Zapfen 36 gilt.

Da der Abtrieb von der Abtriebsscheibe 10 über eine Glocke 45 abgenommen wird, können die sternförmig verlaufenden Arme 43 mit ihren äußeren Enden nicht am Gehäuse 20 verankert werden, weshalb die Sternringanordnung 42, 43 nur von der Hülse 39 getragen wird.

Die Steuerhülse 30 kann nun sowohl radial wie auch axial "schwimmen" und wird durch die Gegendrehmomente In Stellung gehalten, die auf die Walzenlager 28 und 34 der Schwenkhebel wirken.

Es ist zwischen den Scheiben 1 und 10 ein Satz von drei Rollen 11 mit jeweils zugeordnetem Lager 25, Schwenkhebel 26 und Lager 28 vorgesehen; die drei Schwenkrollen verteilen sich in axialer Richtung gesehen gleichmäßig über den Umfang um die Steuerhülse 30. Wenn die Schwenkrollen nicht alle in dem Sinne eines gleichen Übersetzungsverhältnisses eingestellt sind, dann üben sie naturgemäß unterschiedliche Gegenkräfte auf die Steuerhülse 30 aus, die sich dann seitlich verschiebt und die daraus resultierenden unterschiedlichen Bewegungen auf die Hebel 26 suchen dann die einzelnen Schwenkrollen so einzustellen, daß ihre Gegenkräfte und damit ihr übersetzungsverhältnis gleich wird. Die Geometrie dieser ausgleichenden Bewegungen ist in der britischen PS 979 062 beschrieben und auch im übrigen wohl bekannt.

Das im vorstehenden Absatz Ausgeführte gilt in gleicher Weise für den zweiten Setz von Schwenkrollen 12.

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Die Schlitze 29 und 35 in der Steuerhülse 30 sind lang genug um eine gewisse axiale Bewegung der Hülse 30 zu gestatten und im übrigen sind die Schlitze 29 aus der Ebene, welche die Welle 3 enthält, heraus geneigt und die Schlitze 29 sind im entgegengesetzten Sinne schräg geneigt.

Wenn die Schwenkrollensätze 11 und 12 unterschiedliche Kräfte auf die Steuerhülee 30 ausüben, dann ergibt sich aufgrund der gegensinnigen Schrägneigung der Schlitze 29 und 35 und der Lager 38 bzw. 34 eine axiale Kraft auf die Steuerhülse 30, wodurch unterschiedliche Differentialbewegungen der Hebel 26 einerseits und der Hebel 32 andererseits stattfinden; die Richtung dieser Bewegungen ist dabei so, daß differentiell das übersetzungsverhältnis der Schwenkrollen 11 einerseits und der Schwenkrollen 12 andererseits so geändert wird, daß die auf die beiden Sätze von Schwenkrollen wirkenden Kräfte einander gleich werden. Siehe auch hierzu im einzelnen den technischen Inhalt der GB-PS 979 062,

Die Steuerhülse 30 wird verdreht, um die Schwenkstellung an der Rolle zu ändern und so das Übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe werden Drehbewegungen der Steuerhülse 30 durch eine Innenhülse 46 gesteuert, welche die Welle 3 umgibt und von dieser und der Steuerhülse 30 durch so großen radialen Abstand getrennt ist, daß die radiale Ausgleichbewegung der Steuerhülse 30 jedenfalls ermöglicht wird. Die innere Hülse 46 ist an das rechte Ende der Steuerhülse 30 mittels Zungen 47 gekoppelt, die an der Steuerhülse ausgebildet sind und radial nach innen in Schlitze 48 der inneren Hülse 46 einstehen. Die Zungen sind im Profil ein wenig abgerundet, um die Schaukelbewegung zwischen den Hülsen 30 und 46 zuzulassen, die bei

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den radialen Ausgleichsbewegungen erfolgen. Zwischen den Schlitzen 48 ist die innere Hülse 46 bei 49 verdickt ausgebildet, um den Spalt zwischen den zwei Hülsen auszufüllen; das Außenprofil dieser verdickten Abschnitte ist ebenfalls abgerundet, um die geschilderten Relativbewegungen jedenfalls ungehindert zuzulassen.

Das linke Ende der inneren Hülse 46 ist von einem Kragen 50 umgeben, der einstückig mit einem Steuerhebel 51 ausgebildet ist. Der Kragen 50 weist nach innen weisende Zungen 52 auf, die ebenfalls im Profil ein wenig abgerundet sein können, und in Schlitze 53 in der Hülse 46 einstehen. Der Kragen 50 ist über ein Nadelrollenlager 53a in einem Sternarmring 54 gelagert, der einstückige speichenartige Arme 55 aufweist. Die äußeren Enden der Arme 55 sind auf den Zapfen 36 gelagert. Das linke Ende der Innenhülse 46 ist - wie bei 56 angedeutet - zwischen den Schlitzen 63 verdickt, um so Kontakt mit der Innenoberfläche des Sternarmringes 54 herzustellen; auf diese Weise ist keine radiale Bewegung möglich, die sonst aufgrund der über den Hebel 51 angreifenden Drehkräfte möglich wäre.

Auch die dicken Bereiche 56 können ein wenig abgerundet sein, wie dies bei den dicken Bereichen 49 am anderen Ende der inneren Hülse 46 der Fall ist.

Die innere Hülse 46 und die Steuerhülse 30 sind gegen Axial-Relativ-Bewegung durch eine Feder 57 vorgespannt und die Innenhülse 46 und der Kragen 50 sind gegen eine axiale Relativbewegung zwischen diesen Teilen durch einen Federring 58 entsprechend vorgespannt,

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ORIGINAL INSPECTED

sodaß bei einer Axialverschiebung der Steuerhülse 30 bei einem Belastungsausgleich zwischen den beiden Sätzen von Schwenkrollen die ganze Anordnung bestehend aus Steuerhülse 30, innerer Hülse 46, Kragen 50 und Hebel 51 als Ganzes axial bewegt; die äußere Oberfläche des Kragens 50, auf welcher die Nadelwalzen 53 laufen, ist dabei in axialer Richtung lang genug, um eine solche Bewegung zuzulassen.

Aufgrund der abgerundeten Gestalt der Zungen 47 und 52 kann die Innenhülse 46 sich auch in radialer Richtung ein wenig verschieben, wenn das rechte Ende der Steuerhülse 30 sich bei einem Belastungsausgleich zwischen den Schwenkrollen 12 radial verschiebt. Das linke Ende der Steuerhülse kann sich ebenfalls in radialer Richtung verschieben, wenn ein Belastungsausgleich zwischen den drei Schwenkrollen 11 stattfindet.

Es besteht nun eine Tendenz, daß die Enden der Steuerhülse 30 radial schwingen und daß die ganze Steuerhülse 30 in axialer Richtung in Schwingungen gerät.

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Um diese Schwingungen zu begrenzen, insbesondere zu dMmpfen, let am linken Ende die HQlae 39 innen mit grösserem Durchmesser ausgebildet, bd daß hier ein die Hülse 3D umgebender Ringschlitz entsteht, der ein Dlmpfungsglied aufnimmt, welches bei 59 achematiach angedeutet ist und im wesentlichen aus einem flexiblen Schlauch besteht, der mit einer relativ hochviakoaen Flüssigkeit gefüllt 1st.

Das rechte Ende der Steuerhülae 30 ist von einem Sternarmring GO umgeben, der speichenartig nach außen ragende Stege oder Arme 61 aufweist, deren BuBere Enden an den BuBeren Enden der Hebelzapfen i*k gelagert sind. Der Ringraum zwischen der SteuerhQlae 30 und dem Sternarmring nimmt einem dem DSmpfer 59 ähnlichen DMmpfer 62 auf.

Die Abtriebsglocke 1*5 weist Schlitze 63 an verschiedenen Umfangsstellen der Mündung der Glocke auf, und diese Schlitzen nehmen Fortsetze 6Ί am radialBußeren Rand der Antriebsscheibe 10 auf, wodurch die Abtriebeverbindung von der Scheibe auf die Glocke hergestellt ist.

An anderen, d.h. in Figur 1 rechten Ende, weist die Glocke **5 nach innen vorstehende Zungen 65 auf, die ihrerseits in Schlitze 66 in einer weiteren HQlae 67 einstehen. Die Hülse 67 iat auf ihrer linken Seite in einem Kugellager 68 gelagert. Dieses Kugellager iat In einer Scheibe 69 gelagert, die zwischen dem Vordergehlute ZQ und dem hinteren Gehauseteil 70, von dem nur ein Teil gezeigt iat, vorgeaehen ist. Di· Eingangswelle oder Antriebswelle 3 erstreckt aich durch die Hülse 67 bis zum rechten Ende des Gehäuseabschnitts 70, wo sie in einem Nadellager 71 liuft, daa seinerseits in einem vom Gehluseteil 70 nach linka vorstehenden Hohlzapfen angeordnet ist.

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Öle Hülse 67 ist ihrerseits auf der Eingangswelle 3 durch Wälzlager 73 und Ik an jedem Ende gelagert. Am rechten Ende der Hülse 67 1st eine Verzahnung 75 vorgesehen, welches das Sonnenrad eines Planetengetriebes darstellt, welches im Ganzen mit 76 bezeichnet und in Figur 2 im Schnitt dargestellt ist. Das Getriebe 76 meist ferner einen Planetenträger 77 auf und einen innenverzahnten Zahnring 78. Der Träger 77 weist Achszapfen 79 auf, auf denen die Planeten-Zahnräder 60 laufen.

Die fest auf der Hülse 67 sitzt Ober eine Längstverzahnung 82 ein Kupplungskörper 81. Eine Hülae 83 ist an einem äußeren Flansch 84 des KupplungakBrpers 81 über Verzahnungen und einen Federring bei 85 befestigt. Die Hülse 83 meist eine zylindrische Innenfläche über einen Teil ihrer Länge im Bereich des Punktes 85 auf, welche eine Wand eines Ringraumes 86 bildet. Eine äußere ZylinderflMche auf dem Kupplungakörper 81 bildet eine weitere üland des Ringraumee 86. Im Ringraum 86 ist ein Ringkolben 87 angeordnet und die nach rechts weisende RingflSche des Holbens 87 arbeitet mit einem Oruckring 88 zusammen und drückt die Kupplungsplatten 89 in gegenseitigen Eingriff, wenn unter Druck stehendes Strömungsmittel in den Ringraum 66 verbracht wird. Ein Satz dieser Kupplungsplatten ist durch entsprechende Verzahnungen drehfest mit der Hülse 83 gekoppelt und der anders Satz dee Kupplungsplatten-Paketes ist durch entsprechende Längaverzahnungen drehfest mit einer nach links weisenden Hülse 90 verbunden, die am Planetenträger 77 ausgebildet ist. Eine konische Feder 91 spannt den Kolben 87 in den Ringraum 86 hinein, um so ein Freikommen der Kupplungsplatten 89 voneinander zu ermöglichen* Unter Druck stehendes Strömungsmittel kann nun in den Ringraum 86 über eine Bohrung 92 in der Scheibe 69 sowie Leitungen 93, 94 und 95 eintreten, wobei die Bohrung nach innen durch ein ringartiges Teil 96 führt, das n»it der Scheibe 69 verbunden 1st.

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Die Bohrungen 9*» und 95 führen durch den Kupplungakörper Sl in den Ringraum 86. Ein nach links weisender rohrförmiger Fortsatz 97 des Kupplungskürpere 61 führt durch das Ringteil 96 hindurch. Der Fortsatz 97 weist eine eingearbeitete Nut 98 auf seiner MuBeren Oberfläche auf und eine Leitung 93, welche beiderseits Ringdichtungen 99 aufweist, steht mit der Nut 98 in Verbindung, die ihrerseits mit der Leitung 9<t in Verbindung steht.

blenn nun unter Druck stehendes Strömungsmittel durch die Bauelemente bzu. Bohrungen und Kanäle mit den Bezugszeichen 92, 93, 98, 9<t und 95 in den Zylinderraum 86 gelangt, legt sich der Kalben 87 an die Kupplungsplatten 69 und verriegelt das Sonnenrad 75 mit dem PlanetentrHger 77 des Planetengetriebes 76, das sich somit bIb Einheit dreht. Auf diese Weise wird die Abtriebsscheibe 10 des Schuienkrollengetriebes unmittelbar an die Ausgangsuelle des gesamten Getriebes gekoppelt. Der Planetenträger 77 weist einen nach rechts weisenden rohrförmigen Stutzen 100 auf, der den innenverzahnten Zahnring 78 umgibt und dieaer Stutzen 100 weist auf seinem AuBenumfang eine Verzahnung 101 auf, die mit einer Kette 102 kämmt. Die Kette steht ebenfalls in Eingriff mit einem angetriebenen Zahnrad 103, das die Ausgangswelle 10*» mitnimmt. Diese Ausgangswelle 10<t ist in Lagern 105 und 106 aufgenommen, die im Gehäuse 70 bzw. der Scheibe 69 verankert sind.

Bei dem hier zu beschreibenden Ausführungsbeispiel ist nun ein zweites Planetengetriebe 107 vorgesehen, deesen Sonnenzahnrad mit 108 bezeichnet 1st und durch entsprechende Verzahnungen 109 drehfeat auf der Eingangswelle verankert ist. Der Planetenträger 110 dieses zweiten Planetengetriebe^ weist die Üblichen Planetenzehnräder 111 auf, die auf AchBzapfen 112 auf dem Träger 110 drehbar gelagert sind.

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Die Planetenräder stehen außen mit der Innenverzahnung einea Zahnrades 113 in Eingriff, welches einstöckig mit dem innenverzahnten Zahnring 7B des Planetengetriebes 76 ausgebildet 1st.

Von dem Planetenträger 110 steht nach rechts ein Ringflansch lit» vor, der ein Rohrstück 115 umgibt. Das RohratQck 115 passt seineraeita Ober den Fortsatz 72 und ist durch Bolzen 116 mit dem Gehäuse 76 verbunden. Eine zylindrische Oberfläche des Rohres 115 bildet den Innenlauf einea Nadellagers 117, auf welchem der PlanetentrHger 110 drehbar gelagert iat. Eine zylindrische Außenfläche mit grBsserem Durchmesser am Rohr 115 ist von der inneren Zylinderfläche des Bauelementes II*+ mit Abstand angeordnet, so daß sich ein Ringepalt ergibt. In diesen Ringapalt sind die Sperrklinken HB einer nur in einer Richtung arbeitenden Bremse, die also den Planetenträger 110 nur In einer Richtung sich drehen läßt, nicht aber in der anderen Richtung.

Auf dem AuBenumfang des Rohrstutzena 115 sind V/erriegelungszihne 119 vorgesehen. Ein Ringflanach 120 weist erkennbar einen eich nach links erstreckenden Rohrabschnitt 121 auf, der seinerseits innen Verriegelungazähne 121 aufweist, die mit den VerriegelungszBhnen 119 in Eingriff kommen können, wenn das Element 120 In der Orientierung nach Figur 1 nach linke geschoben wird. Das Element 120 ist drehfeat mittels Lingaverzahnung 121 auf dem rohrförmigen Bauelement 115 axialverschieblich gelagert. Eine Umfangenut 122 iat auf dem Bauelement 120 ausgebildet, in welche Nut nicht gezeigte Stellfinger einstehen, mittels welcher das Element 120 in und außer Eingriff mit dem Planetentrlger HQ verbringbar ist. Der Zweck dieser Maßnehme wird weiter unten erläutert werden. .

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Die Eingangswelle 3 erstreckt sich nach rechts durch das GehSuse 70 hindurch und das Ende der ülelle meist eine LMngsverzahnung 123 auf, die in Eingriff mit einer innen-lSngsverzahnung eines Zahnrades 12** steht, das seinerseits Teil einer Zahnradpumpe innerhalb eines PumpengehSuses 125 ist, das außen an das Gehiuse 70 angeschraubt ist.

Figur 2 zeigt stark achematisch das Planetengetriebe 76, uobei in Figur 2 entsprechende Bezugszeichen von Figur 1 verwendet werden.

Oas Planetengetriebe 76 meist drei Paare van Planetenzahnrldern auf, wobei im folgenden aber nur eines dieser Planeten-Zahnrad-Paare beschrieben wird. Ein Planetenzahnrad BO eines jeden Paares kBmmt mit dem Außenring 78 und das andere Planetenzahnrad 126 (eines jeden Paares!) kömmt mit dem Sonnenrad 75. Die beiden PlanetenzahnrHder eine· jeden Planetenzahnrad-Paar kBmmen erkennbar auch miteinander. Das rohrförmige Bauelement 100 ist aus Gründen der Vereinfachung in Figur 2 nicht gezeigt.

Figur 3 zeigt Details des Planetengetriebea 107; es werden wieder die in bo weit in Figur 1 verwandten Btzugszeichen verwendet.

Das Planetengetriebe 107 ist ein einfaches Getriebe mit drei PlanetanzahnrMdern 111 auf entsprechenden Lagerzapfen 112, die ihrerseits auf dem PlanttantrMger 110 verankert aind. Jedes Planetenzahnrad 111 klmmt mit dam Sonnenzahnrad 108 und mit dar Innenverzahnung des Außenringe« 113 des Planetengetriebe«.

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Die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Gesamtanordnung IMBt sich gut unter Hinweis auf die stark vereinfachte Darstellung gemSß Figur h erläutern. In Figur h sind mieder die bereits eingeführten Bezugszeichen für die entsprechenden Bauelemente verblendet worden.

Die beiden Planetengetriebe sind durch zwei konzentrische Kreise dargestellt, die jeweils den innenverzahnten Außenring repräsentieren. Konzentrische, kleinere Kreise stellen jeweils das mittlere Sonnenrad dar und die kleinen, eußermitti angeordneten Kreise stellen die PlanetenrMder bzw. einen Satz von jeweils zwei kMmmendenPlanetenrSdern dar. Eine Verbindung zur übertragung von Drehmoment ist jeweils durch eine ausgezogene Linie mit Punkten bzw. kleinen Kreisen an den Enden dargestellt. Eine drehmomentübertragende Verbindung iat zum Beispiel in Figur k mit der mehrfach abgewinkelten Linie dargestellt, die am linken Ende das Symbol für die Ausgangswelle 3 das Schwenkrollengetriebes darstellt. Erkennbar endet diese Linie ausgehend von der Ausgangswelle am Sonnenrad 108 des rechten Planetengetriebes. Dies heißt also: Es besteht eine Drehmoment-Übertragende Verbindung zwischen der Auagangswelle 3 und dem Sonnenrad 108 des einfache PlanetenrMder aufweisende Planetengetriebes. Eine Kupplung oder eine Bremse ist etwa in jener Art dargestellt, in uelcher man in elektrischen Schaltplänen Kondensatoren darstellt: Zwei parallele Striche quer zur symbolischen Verbindung. Eine nur in einer Richtung arbeitende Mitnehmerkupplung oder Bremse wird durch einen Kreis ader einen Kreisbogen mit einem Keil dargestellt, dessen Neigungsstellung die Richtung des Eingriffs der Kupplung oder Bremse darstellt. Eine Verbindung zu dem Teil einer in einer Richtung wirkenden Kupplung oder Bremse, die als Kreis oder Kreisbogen dargestellt 1st, wird als Linie dargestellt, die am Umfang des Kreises oder Kreisbogens mit einem Punkt endet. Eine Verbindung des Teiles der Kupplung oder Bremse, welches «la

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Keil dargestellt ist, wird als Linie wiedergegeben, die mit einem Punkt am dicken Ende des Keiles endet. Drehrichtungen sind durch gebogene Pfeile angedeutet. Daa Symbol zur Darstellung des Schbjenkrollengetriebes auf der linken Seite der Figur k bedarf keiner ngheren Erläuterung.

Die Eingangsuelle 3, welche sich im Gegenuhrzeigersinne dreht, nimmt das Sonnenrad des Planetengetriebes 107 im Gegenuhrzeigersinne mit. Der Planetenradträger HD dieses Plenetengetriebes würde sich nun auch im Gegenuhrzeiger drehen, wenn nicht die in einer Richtung wirkende Bremse 118/115 vorgesehen wMre, durch welche der TrBger 110 drehfest gehalten uiird. Die Planetenräder 111 dieses Planetengetriebes drehen sich mithin im Uhrzeigersinne und nehmen demnach - Innenverzahnung I - den Außenring 113 ebenfalls im Uhrzeigersinne mit, und zwar mit einer Drehzahlverringerung entsprechend dem ZahnverhSltnis Sonnenrad/innenverzahnter Ring des Planetengetriebes 107. Da der innenverzahnte Außenring des Planetengetriebes 106 einstückig mit dem innenverzahnten Außenring 113 des Planetengetriebes 107 ausgebildet ist, drehen sich also diese beiden Außenringe gemeinsam im Uhrzeigersinne mit einer Drehzahl, die kleiner ist, als die Drehzahl der Eingangsuelle 3 des Schwenkrollengetriebes.

Die Abtriebs-Glocke Ί5 des Schuenkrollengetriebes, die sich in der entgegengesetzten Richtung der Eingangsuelle dreht, ist mit dem Sonnenrad 75 des Planetengetriebes verbunden. Sowohl das Sonnenrad ωie auch der Außenring des Getriebes 76 drehen sich im Uhrzeigersinne. Würden diese Bauelemente sich mit der gleichen Zahngeschuiindigkeit drehen, wörde kein Drehmoment auf den Planetenradträger 77 des Getriebes 76 übertragen, weil die Planetenräder 126 und einfach aufeinander abrollen worden, wobei sich daa eratere

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Planetenrad im Gegenuhrzeigersinne unddas zuieite im Uhrzeigersinne dreht. Damit dies so ist, muß das Sonnenrad 75 sich schneller drehen als der Außenring 78, und zwar um das Zahnverhöltnis des Außenringes zum Sonnenrad des Getriebes 76. Oa sich aber der Außenring 78 langsamer dreht als die Eingangswelle 3, und zwar um das Zahnverhiltnis Sonnenrad/Außenring des Getriebes 107, uienn die Verhältnisse der Getriebe 76 und 107 gleich tJÜren, hätte die veränderliche Einheit ein Drehzahlverhältnis von 1:1 für das Drehmoment 0 am Planetenradträger 77. Bei dem betrachteten System wird ein etwas höheres Verhältnis als 1:1 für das Verhältnis des Drehmomentes 0 am Träger 77 gewählt, welches Verhältnis das "neutrale Verhältnis" genannt wird.

Denn das übersetzungsverhältnis der veränderlichen Einheit vom neutralen Verhältnis ausgehend abgesenkt uiird, ist die Zahngeauhuiindigkeit des Sonnenrades 75 kleiner als die des Außenringes 78 und es beginnt nunmehr eine Drehmomentübertragung auf den Träger 77 im Uhrzeigersinne. Dies ist dieselbe Drehrichtung wie die der Abtriebsglocke U dea Schwenkrollengetriebes und es 1st die Drehrichtungdie für die weitere Diakuaalon als "vorwärts"-Richtung bezeichnet wird. Die Vorwärtarichtung wird in der zweiten Betriebsweise erhalten, wenn die Abtriebsglocke k5 durch Eingriff der Kupplung 89 mit dem Planetenradträger 77 verbunden wird.

tdenn das neutrale übersetzungsverhältnis des Schwenkrollen getriebes höher als ala 1:1« dann muß das Zahnverhältnia dsa Sonnenradea zum ZahnverhMltnia daa Außenringes dea Getriebes 76 kleiner sein, ala daa entsprechende Zahnvcrhlltnia dea Gatrlcbaa 107.

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bJenn das Übersetzungsverhältnis dee Schwenkrollengetriebes bis zu einem Punkt nahe dem Ende des übersetzungsbereiches gesenkt uiird, uiird eine Situation erreicht, bei welcher die Drehzahl des Sonnenrades 75 dieselbe ist, wie die des PlanetenradtrBgers 77. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kupplung 89 eingerastet ist, denn drehen sich alle drei Elemente des Getriebes 76 zusammen im Uhrzeigersinne. Dies wird im Folgenden als das ^M8yri»rone^ll-übersetzungaverh81tni8 des Schuienkrollengetriebes bezeichnet.

Wenn das Getriebe 76 durch Verriegelung der Kupplung B9 als Einheit im Ganzen rotiert, dann muß das Übersetzungsverhältnis des Schuenkrollengetriebes inverse zum Übersetzungsverhältnis des Getriebes 1D7 sein, wenn das System nicht durch die Bremse 118/115 verriegelt werden soll. Wenn das Übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes in der zweiten Betriebsart vergrBssert wird, dann dreht sich der Außenring 113 schneller und seine Zahngeschwindigkeit überrundet die des Sannenrades 108, so daß der Planetenradträger 110 im Uhrzeigersinne gedreht wird, woraufhin dann die in einer Richtung arbeitende Bremse 118/115 überläuft und den Betrieb nach der zweiten Betriebsweise automatisch einleitet, wenn die Kupplung 89 einrastet.

üJenn das Übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes in den zweiten Betriebsbereich fällt, und das synchrone Verhältnis erreicht wird, kommt der Träger 110, der zuvor im Uhrzeigersinne rotierte zur Ruhe. Beim Lösen der Bremse 89 wird der erste Betriebszustand wieder erreicht und das übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes muB angehoben werden, um die Absenkung der GessmtUbersetzung fortzusetzen.

Beim Wechseln von einer Betriebsart in die andere findet eine Änderung der Richtung des Gegandrehmomentea Im Schwenkrollengetriebe statt und ca ist notwendig, auch die

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Richtung der lülrkung der Übersetzungseinstellung im Augenblick des Überganges von einer Betriebsart in die andere zu ändern.

lüenn das übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes in der ersten Betriebsart vom neutralen Verhältnis ausgehend erhöht wird, wird der Träger 77 im Gegenuhrzeigersinne angetrieben, aber das Drehmoment am Träger 110 wirkt dann im Uhrzeigersinne, so daß die nur in einer Richtung arbeitende Bremse 116/115 nach Art eines Freilaufs arbeitet und den Antriebspfad so unterbricht. Für die umgekehrte Drehung des Trägers 77 muß man also den Freilauf, d.h. die Bremse 118/115 durch die Mitnehmer 121 überbrücken.

Figur 5 zeigt nach Art eines Diagramms die Richtungen der Drehmomente und die Betätigungskräfte für den Steuerhebel in verschiedenen Stufe der ersten und der zweiten Betriebsweise.

Zunächst ist es selbstverständlich absolut notwendig, sicher zu stellen, daß unter keinen Umständen die Schwenkrollen in solche Drehwinkel verschwenkt werden, daß die von den Toroid-Flächen der Scheiben freikommen.

Die Bedingungen, unter denen dies geschehen könnte, kann man ohne weiteres aus Figur 5 erkennen. Die jenigen Bedingungen, bei welchen die Rückwirkung des Drehmoments an den Schwenkrollenlagerungen den Stellhebel in Richtung eines seiner Ausschlagenden drückt, sind diejenigen, bei denen eine zu weite Verdrehung der Schwenkrollen arm ehesten mSglich sind. In der zweiten Betriebsweise bei Teilendem Übersetzungsverhältnis bestehen diese Verhältnisse -nahe dem linken Ende der Darstellung von Figsjr 5. Die Rückwirkung des Drehmomentes, welche proportional zur Summe von Eingangs— drehmoment und Ausgangsdrehmament des Getriebes ist, steigt

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unter der Annahme konstanten EingangBdrehmomentes an. Um das Übersetzungsverhältnis kleiner zu machen, muß die das Übersetzungsverhältnis verstellende Kraft nach links wirkend kurzzeitig fallen, aber dann mieder ansteigen, um der ansteigenden Gegenwirkung dea Drehmomentes LJiderstand bieten zu können. In der Nähe dea niedrigsten Übersetzungsverhältnisses besteht die Gefahr eines Hinausschießene der Schwenkachsen über eine der Arbeitsstellungen. Es ist in der Praxis schwierig, dieses Risiko durch eine Steuerschaltung zu vermeiden; jedenrfalls erhält man dadurch keinen Schutz gegen Bolche Vorfälle, wie z.B. den Ausfall einer Pumpe, fehlerhafte Ventilfunktion oder dergleichen.

Unter allen anderen Bedingungen - siehe Figur 5 - werden die Extremwerte des Übersetzungsverhältnisses gegen den Widerstand des fallenden Drehmoments erreicht, und zwar unter der Wirkung des ebenfalls fallenden Steuerdruckes für die Verstelleinrichtung des Übersetzungsverhältnisses. Wenn der Steuerdruck aus irgendeinem Grunde ausfällt, verstellt die Reaktion des Drehmomentes das übersetzungsverhältnis wieder von den Extremwerten des jeueiligen Bereiches weg. Es ist einfach, mittels der Steuerung for das Übersetzungsverhältnis zu erreichen, daß die Verstelleinrichtung nicht so weit verstellt wird, daß die Schwenkrolien zu weit verschwenkt werden, d.h. gegebenenfalls außer Eingriff mit den Toroid-Scheiben kommen.

Es gibt aber noch einen Faktor, der die Schuenkrollen ober ihre Arbeitslagen hinausschießen lassen kannte, und zwar auch bei hanen Übersetzungsverhältnissen: (denn die Bedienungsperson die-nicht gezeigte Antriebsmaschine beispielsweise durch Gasuegnehmen in der Leistung schnell zurücknimmt, ergibt sich eine Umkehrderictitung dea Drehmomentes unü dies schiebt oder verdreht die Schuienkrollen in Hichtung der hohen Übersetzungsverhältnisse des jeweiligen Bereiches.

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Man kann selbstverständlich, formschlüssige mechanische Anschläge an der Verstelleinrichtung für das Übersetzungsverhältnis ader an entsprechende Verbindungsglieder zwischen dem Stellhebel und den blalzen vorsehen; diese Lösung hat sich bewährt, wenn die Kraft, welche die Scheiben mit den Schwenkrallen in Eingriff drückt, nicht hydraulisch aufgebracht wird, d.h. nicht hydraulisch der Steuerdruck derselbe ist, wie der, der an das Verstellorgan geht.

Es ist angängig, den PreBdruck für den Eingriff von Scheiben und Schwenkrollen vom Steuerdruck abzuleiten, da man unter der Annahme eines konstanten Mitnahme-Koefizlenten zwischen den Schwenkrollen und den Scheibenoberflachen feststellen kann, daß die axiale Schubkraft des Zusammendrückens der arbeitenden Elemente proportional zur Gegenwirkung des Drehmomentes 1st, welcher die Schwenkrollen unterwarfen werden. Außerdem ist bei stabilem übersetzungsverhältnis der Strömungsmitteldruck für die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses proportional zur Rückwirkung dieses Drehmomentes.

Der ProportionalitMts-Faktor zwischen der Gegenwirkung läßt Schwenkrollen-Drehmamentes und der Axialen Zusammendrückungakraft, der notwendig ist, um eicher zu stellen, daß kein wesentlicher Schlupf auftritt, hängt von einer Anzahl verschiedener Faktoren ab, die man für praktisch jede Geometrie des Schuenkrollenlagers ausrechnen ader einfach ausprobieren kann.

Der Proportionalitüta-Faktor, den man bei der Bestimmung der tatsächlichen Kolbenfläche für die axiale Zusammenpressung bzw. dessen Verhältnis zu den den Strömungsmitteln zugeführten Drücken, wird im wesentlich immer ein Kompromiß sein, weil beispielsweise die effektive Normalbelsstung an

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den Oberflächen der Scheiben und Schwenkrallen bei gegebener Verstellkraft sich nach Maßgabe der Stellungen der Rallen ändert, uiobei dieser blert für diejenigen Übersetzungsverhältnisse größer als, die weit ab vom Verhältnis 1:1 liegen, und zwar auf Grund eines Kosinus-Effektes. Der tatsächliche Mitnahme-Koeffizient zwischen den Schuenkrollen und den Scheibenoberflächen ist außerdem nicht konstant und uiird kleiner bei relativ hohen Abrollgeschuiindigkeiten. Eine gewisse Korrektur dieses letzterenEffektes wird übrigens bei einem sich mitdrehenden Organ zur Herstellung der axialen Schubbelastung dadurch hereingebracht, daS Zentrifugalkräfte auf das Strömungsmittel in der Schubeinrichtung wirken.

Zur Korrektur des oben ermähnten Kosinus-Effektes stehen keine einfachen technischen Mittel zur Verfügung. Obwohl es natürlich möglich sein müßte, diesen Effekt wirksam zu begegnen, muß aus praktischen Gründen die Korrektur auf die axiale Schubkraft beschränkt werden, υπ d darf den Druck zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses nicht beeinflußen.

Nach dem man einen Kompromißuert für den Proportionalität·· Faktor zwischen dem Gegendrehmament und der axialen Schubkraft gewählt hat und die Abmessungen der axialen Schubeinrichtung und die bei deren Betätigung auftretenden Orücke gewählt hat, können die tatsächlichen Kolbenflächen für die Übersetzungsverstellung gewählt werden, und zwar für etwa denselben Strömungemitteldruckbereich wie für den Druckbereich zur Betätigung der Einrichtung zur Erzeugung der axialen Schubkräfte.

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Wenn die oben angesprochenen Parameter bestimmt uiorden sind, kann man den zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses verblendeten Druck auch dazu vertuenden, das oben erwähnte axiale Zusammenschieben der Teile zu bewirken, damit ein möglichst geringer Schlupf zwischen den Schuienkrollen und den Toroid-Flächen auftritt.

Dabei ist darauf zu achten, daß die axiale Schubkraft für eine Reihe von Arbeitszuständen, insbesondere dann, uienn das Übersetzungsverhältnis sehr weit von 1:1 entfernt ist, größer sein muß, als ein entsprechender Normuert.

Die Bedeutung der obigen Ausführungen ergibt sich insbesondere aus der nun folgenden Beschreibung eines hydraulischen Endabschalters, der in Form eines Ventiles ausgebildet ist und unter Hinweis auf Figur 6 nun in seiner einfachsten Form erlSutert

Die Verstelleinrichtung 127 zur Festlegung des Übersetzungsverhältnisses meist zunächst eine Kolbenstange 126 auf, die an ihrem in Figur 6 rechten Ende einen Querschlitz 130 trMgt. Dieser Querschlitz 130 nimmt einen Zapfen 131 auf, der an dem Hebel 51 angebracht ist, der gemäß Figur 1 das Übersetzungsverhältnis steuert. Von dem geschlitzten Kopf der Schubstange 128 steht quer ein Anechlagstift 132 oder dergleichen ab, der zur Betätigung des im Ganzen mit 133 bezeichnen hydraulischen Abechaltventiles dient. Erkennbar kommt das Betätigungsglied 132 mit dem Ventil am Ende seiner in Figur 6 nach links gerichteten Bewegung in Eingriff.

Das Ventil 133 weist zunächst einen Ventilkörjier 13*» auf, in welchem sich ein bewegliches Ventilglied 135 befindet.

Das Ventil 133 ist in Figur 6 zunächst einmal In soweit stark schematisiert gezeichnet, als nicht erkennbar istj wie man das Ventilglied überhaupt im Inneren des VentilkBrpers montieren kann, ähnliches gilt übrigens für die

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noch folgende Beschreibung verschiedener Details unter Hinweis auf die Figuren 7 und B. Selbstverständlich ist in praktischer Ausführung beispielsweise das Gehäuse des V/entiles 13*+ zweiteilig derart aufgebaut, daß es getrennt werden kann, damit der Innenraum zur Montage des Ventilkolbens möglich ist. Solche Details müssen hier aber nicht im einzelnen erläutert werden.

Im Ventilgehäuse 13** nach Figur 6 ist zunächst ein mittlerer, zylindrischer Abschnitt 136 vorgesehen, der von zwei Endwänden 137 und 138 begrenzt ist. Durch diese Endwände führen öffnungen, die eine Kolbenstange 139 des Ventilgliedes 135 durchlassen. Auf der Stange 139 sitzt ein scheibenförmiges Ventilglied 140 in enger Passung in dem zylindrischen Innenraum 136. In der Endwand 138 ist eine Einlaßöffnung 141 vorgesehen, durch welche unter Druck stehendes Strömungsmittel auf die linke Seite des Kolbens geleitet werden kann. Weiterhin ist links vom Kolben eine Umfanganut 142 in die zylindrische Innenfläche 136 eingearbeitet. Von der Nut 142 geht an der gezeigten Stelle eine Auslassleitung 143 aus dem Ventil 133 nach außen. Eine Verbindungaleitung 144 verbindet in der gezeigten üleise die beiden Räume links und rechts vom Kolben 140.

In der in Figur 6 gezeigten Relatlv-Lage der Ventilteile zueinander ist der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 14D gleich und das Ventilglied 135 wird von gleich beiden Seiten gleich belastet, seine Belastung ist also neutral. Ein Teil der Kolbenstange 139 auf der rechten Seite des Kolbens 140 hat erkennbar einen etwas grösseren AuBendurchmesaer als die übrigen Teile der Kolbenstange, welche durch die Enduände 137 und 13fl führen; diese Verdickung wirkt als Anschlag gegen weitere Bewegung des Kalbens 135 bzw. 140 nach rechts, als dies In Figur 6 dargestellt ist«

Diese Verdickung iat aber od klein gewählt, daß das Druckglelchgeuiicht in den beiden Kammern beiderseits des Kalbens nicht gestört uiird; die Arbeitsflächen des Kolbens sind auf beiden Seiten als gleichgroß zu betrachten. Die rechte Seite der Verdickung 145 wird ebenfalls vom Druck rechts vom Kolben beaufschlagt.

Die Ausgangsleitung 143 des Ventiles 133 führt zu einem nicht gezeigten Ventil, welches den Druck steuert, der an die Übersetzungaverstellung 127 geliefert wird, um auf diese Uleise die Übersetzung des Schuienkrollengetriebes zu ändern. Stromauf vom Ventil 133 ist die hydraulische Vorrichtung zum axialen Zusammendrücken der Teile des Schwenkrollenlagers an die Leitung angeschlossen, die von der Strömungsmittel-Druckquelle zur Einlaßöffnung führt. Die Druckverringerung, die durch daa Übersetzungsverhältnis ändernde Ventil erzeugt wird, uiird stromauf durch das System uieitergeleitet, so daß derselbe verringerte Druck an die Vorrichtung zum axial zusammenpressen der Teile des Schuenkrollenlagers geführt wird.

Iilenn die Übersetzunga-Verstelleinrichtung 127 am linken Ende ihres Verachiebungebereichea angekommen ist, schlägt der Anschlag 132 an das rechte Ende der Ventilstange 139 und verschiebt damit daa Ventilglied 135 nach links. Nach einer Strecke dieeer nach linka gerichteten Bewegung überdeckt die Ventilacheibe bzw. der Kolben 140 die Nut 142, so daß die Auslassöffnung 143 verschlossen uiird. Der Druck steigt dann stromauf dieses Abschlusses der Nut 142 und fällt stromab davon ab, so daß sich ein unterschiedlicher Druck zwischen den beiden Kolbenflächen links und recht vom Kolben 140 ergibt, wodurch der Kolben nach rechte vorgespannt wird. Dann tritt die Situation auf, daa die jenige Kraft, die die Kolbenstange nach linke drückt, gleich derjenigen Kraft uiird, die aufgrund des ansteigenden Druckes

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auf der linken Seite des Kolbens IUD uiirkt. Wenn diea eintritt, kommt die Kolbenstange 128 zum Stillstand. Der auf die linke Seite des Kolbens IUQ wirkende Druck uiird Btromauf vom Ventil 133 an die Einrichtung weitergeleitet, welche in axialer Richtung die Schuienkrollen und die Toroid-Scheiben zusammendrückt.

Derjenige tatsächliche Druck, bei welchem die Kolbenstange 126 in der eben erläuterten Weiße zum Stillstand kommt, hängt von der effektiven Kolbenfläche des Kolbens IUO und ist um so niedriger, je größer die Kolbenflöche ist. Denn dieBe KolbenflMche dieselbe ist, wie die Fläche des Kolben8,der nach rechts arbeitend das übersetzungsverhältnis verstellt, dann ist derjenige Druck, bei welchem das Uentilteil 135 zur Ruhe kommt, derselbe uie derjenige Druck, den man an den Kolben der Betätigungseinrichtung hätte legen müssen, um denselben Effekt des Anhaltens der nach links gerichteten Bewegung der Kolbenstange 128 zu erreichen, lüenn die Fläche des Kalbens in der Betätigungseinrichtung 127 und die Kolbenfläche des Endabschalter nach den oben wiedergegebenen Überlegungen gewählt sind, ist der Abschaltdruck, den das Ventil 133 nach Stillstand der Kolbenstange 128 erzeugt, im selben Verhältnis zu der Kraft, welche die Kolbenstange 128 nach links treibt, wie dem Verhältnis entspricht, wenn die übereetzungsverstellung 127 selbst für das Anhalten des Kalbens 128 verantwortlich wäre, lüenn diese Kraft von der Rückwirkung des Rollendrehmamentes herrührt, was wohl üblicherweise der Fall ist, dann ist der Druck stromauf vom Ventil bei stillstehendem Kolben 128 im richtigen Verhältnis zur Gegenwirkung dee Drehmomentes und dieser Druck ist dann der richtige Druck an der axialen Schubeinrichtung, um die Scheiben und die tiJalzen des Schwenkscheibengetriebe· in Antriebseingriff zu halten.

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Wenn die KolbenflSche des Kolbens 140 etwas kleiner ist, als die Fläche des Kolbens der axialen Schubeinrichtung, dann ergibt sich bei Betätigung mittels des Stillgliedes 132 durch das Ventil 133 eine Druckerhöhung in der Schubeinrichtung etwas über dem optimalen LJert.

hlenn anstatt der Endabschaltung 133 nur ein mechanischer Anschlag für die Kolbenstange 126 oder ein entsprechendes anderes Teil vorgesehen wäre, könnte sich aus erkennbaren Gründen ein zu starker Schlupf an den Schwenkrallen ergeben, und zuiar weil der Axialschub zu gering wäre.

Denn beim Arbeiten im oberen Übersetzungsbereich oder nahe dessen Ende beispielsweise durch Ausbleiben des Kraftstoffs an der primären Antriebsmaschine die Gefahr besteht, daß die Schiuenkrollen außer Eingriff mit den Toroid-Scheiben kommen, dann wirkt auch in diesem Falle die so eben beschriebene Einrichtung im Sinne einer starken Erhöhung des axialen Schubes für die Rollen und die Toroid-Scheiben, so daß auch diese Gefahr nicht auftreten kann.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß mit Hilfe der soweit beschriebenen Mittel keine Zeitkonstante auftritt, wenn aufgrund der bereits geschilderten möglichen Betriebsumstände eine zu starke Schwenkung der Schwenkrollen möglich wäre. Selbstverständlich wäre es denkbar, ein rechnergesteuertes System mit entsprechenden Detektoren anzuwenden und im Falle von gefährlichen Lageveränderungen der Teile des Getriebes mit veränderlicher Übersetzung im Sinne einer Korrektur einzugreifen. Bei einem solchen System treten aber unvermeidbar Zeitkonstanten auf, die - wie dargetan - bei Anwendung del· erfindungsgemäßen Mittel nicht zu befürchten sind.

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Nun ist es aus naheliegenden Gründen möglich, daQ die Schuenkrollen an beiden Enden des möglichen Übersetzungsbereiches soweit verdreht werden, daß der Eingriff zwischen den Schuienkrollen und den Toraid-Scheiben aufhört. ZuieckmSssig verwendet man also ein im Prinzip nach Figur arbeitendes Ventil, das ein solches zu starkes Verdrehen der Schidenkrollen in beiden Richtungen der möglichen Schwenkbewegung verhindert. Figur 7 zeigt eine solche Anordnung. Aufgrund der Drehmamentumkehrungen beim Wechseln van einem Betriebszustand in den anderen ist es bei synchronen Systemen mit zwei ArbeitszustBnden, wie schematisch in Figur 4 angedeutet ist, notwendig, einen doppeltwirkenden Stelltrieb für das Übersetzungsverhältnis zu verwenden, wie in Figur dargestellt ist. Eine gemeinsame Kalbenstange 128, 128 a weist Kolben 146 und 147 an jedem ihrer Enden auf, die in entsprechenden Zylindern 148 und 149 laufen bzw. arbeiten. Abschaltventil 150 und 151 entsprechen im wesentlichen dem Abschaltventil 133 nach Figur 6 sind vorgesehen, wobei aber die Kolbenstangen 128 und 128a durch die Ventile hindurchführen. Die Stange 139 bei der Darstellung nach Figur 6 wird zu einem Rohr 152 für das Ventil 150 und einem Rohr 153 für das Ventil 151.

Der Ventilkörper 134 nach Figur 6 uird in ziuei Ventilkörper umgestaltet, wobei einer ein Teil der Zylinderanordnung ist und der andere ein Teil der Zylinderanordnung 149. Im praktischen Falle handelt es sich bei diesem Ventilkörper um getrennte Bauelemente, die in geeigneter üleise an den Zylindern 148 und 149 befestigt sind und ihrerseits aus getrennten Teilen bestehen, die in ähnlicher Weise zusammengebaut sind.

Zwischen den zwei Kolbenstangen 128 und 128a ist eine Art Kreuzkopf 129 mit Spalt 154 vorgesehen, welcher Spalt

zwischen zwei Schultern 155 und 156 auf den Kolbenstangen ausgebildet ist.

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Der Spalt nimmt einen Mitnehmer 131 auf, der sich am Ende des Hebels 51 der Verstelleinrichtung für das Übersetzungsverhältnis befindet; siehe in soweit Figur

Die Arbeitsweise eines jeden der beiden Ventile 150 und 151 entspricht etwa der des Ventiles 133 in Figur 6 und die Bezugszeichen der Figur S sind für entsprechende Teile in Figur 7 mieder verwendet, wobei Ampostrophen im Falle des Ventiles 151 Anwendung finden.

Bei der Verwendung von zwei einzelnen Endabschalt-Ventilen muß dafür Sarge getragen werden, daß nicht eines der Ventile durch das andere kurzgeschlossen werden kann, da nur eines der beiden Ventile 150 oder 151 jeweils in Betrieb sein kann. Dieses Problem wird bei der Anordnung nach Figur 7 dadurch gelöst, daß die beiden Ventile hydraulisch in Reihe liegen. Eine Hydraulikleitung 157 verbindet den Ausgang I*t3 des Ventiles 15C an den Eingang l<tl des Ventiles 151 und der Ausgang 1^3 des Ventilee 151 ist mit dem nicht gezeigten Stellventil zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses verbunden. bJenn also ein Ventil in Betrieb ist, ist das andere voll geöffnet und stört den Betrieb des ersten Ventiles nicht.

Das Ventil 150 wird betätigt, wenn die Schulter 155 in Berührung mit dem Rohr 152 kommt; das Ventil 151 wird betätigt, wenn die Schulter 156 mit dem Rohr 153 in Berührung kommt.

Figur β zeigt ein itwae komplizierteres einzelnes Endabschaltventil zur Verwendung an jedem der beiden Enden eines Betätigungahubea der Überaetzunga-Veratelleinrichtung. Die Figur θ zeigt auch achematisch dia wesentlichen Bauelemente des hydraulischen Teils der Anordnung zum Verstellen des überaetzungsvcrhältniaaea - des Schuenkrollengctriabea.

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Die Bezugszeichen früherer Figuren werden für gleiche Bauelemente wieder verwendet.

Der zusammengesetzte Ventilkörper besteht aus einem Teil 158, welches eine Verlängerung des Zylinders UQ ist, oder mit diesem einstöckig ausgebildet ist. Ferner ist eine Umhüllung 159 um das Teil 158 vorgesehen. Ein Spalt zwischen dem Zylinder 1<*8 und dem Teil 158 bildet einen Ringkanal entsprechend der Nut 1^2 in Figur 7 und ein Spalt zwischen dem Teil 158 und einem nach innen umgelegten Flansch 167 der Umhüllung 159 bildet einen Umfangskanal entsprechend der Nut 1**2 in Figur 7. Die Einlaßöffnung li»l ist in der Mitte einer Nut 160 vorgesehen, die in die InnenaberfISche des Ventilkörperteiles 158 eingearbeitet ist.

Das bewegliche Teil des Ventils besteht aus einem spulenkörperartigen Teil 161, siehe in soweit Figur 8a. Das Teil 161 weist drei Ringflansche 162, 163 und 16i» auf, die durch zwei Umfangsnuten 165 bzw. 166 voneinander getrennt sind.

Dbs Teil 161 weist ferner rohrförmige FortaBtze 167 und 168 auf, die durch Dichtungen im Zylinder 1^B und im Flansch 167 der Umhüllung oder Hülse 159 führen. Die Nut 165 steht mit einer End-Kammer 172 über eine Bohrung 168 in Verbindung, die axial durch das Teil geht und am ringförmigen rechten Ende des RingflanBChes 161* endet. Die Nut 166 steht in ähnlicher üleise mit einer Endkammer 173 in Verbindung, und zwar über eine Bohrung 170, die axial durch das Teil 161 führt und am linken Ende bzw. der linken ringförmigen Stirnfläche des Ringflansches 162 endet.

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Oie Bohrungen ISB und 170 sind in Figur Ba in gestrichelten Linien angedeutet. In Figur Ba ist das Teil 161 in seiner mittleren Stellung gezeigt. Der Druck an der Eingangsöffnung 1*»1 wird über die Nut 16G und die Bohrung 16B in die Endkammer 172 auf der rechten Stirnseite des Ringflansches 16*» geleitet und ferner über die Bohrung 17G in die Endkammer 173 am linken Ende des RingflanBches 162. Die axial auf das Teil 161 wirkenden KrSfte sind also im Gleichgeuiicht. Dasselbe gilt, wenn sich das Teil 161 nach rechts oder nach links beuiegt, um so die Nut 166 von der Nut 160 zu trennen bzw. die Nut 165 von der Nut 160, da die Drücke in den Hammern 172 und 173 über eine Ausgleichsöffnung 15⁴» gleichgehalten uierden, so lange die Nut 142 nicht durch den Ringflansch 162 abgedeckt ist und die Nut 142 durch den Ringflansch 16Ί, und zwar uenn sich der Ventilkörper nach links bzw. rechts verschiebt. Jede solche Abdeckung der diesbzüglichen Nuten bringt unverzüglich einen Druckunterschied zwischen den Kammern 172 und 173 hervor, der den Ventilkörper 161 dann zurück in seine mittlere Lage verschiebt.

In der Darstellung nach Figur 8 ist der Ventilkörper 161 durch die Schulter 155 nach links verschoben. In dieser Stellung verdeckt die linke Kante des Ringflansches 162 die Nut 142. Die Nut 165 dea Ventilkörpers 161 1st außer Verbindung mit der Druckquelle, d.h. außer Verbindung mit der Nut 160 gekommen, bo daß der hier herrschende Druck nicht Ober die Bohrung 168 in die Endkammer 172 fortgepflanzt werden kann. Die Endkammer 172 ist durch eine Übergangsöffnung 14** mit einer Stelle stromab der Drosselsteile verbunden. Der Druck in der Kammer 172 hält also, während der Druck in der Endkammer 173, die sich oberhalb der Drossel befindet, auf einen liiert steigt, bei welchem die nach rechts wirkende Kraft, die van der linken Stirnfläche des Ringflanaches 62 übertragen wird, aufgrund dieses ansteigenden Druckes in der Kammer 173 die Kraft von der Schulter 155 ausgleicht. Diese letztere Kraft kommt üblicherweise von der Gegenwirkung des Drehmomentes an den

Schmenkrollen und so ist der Druck in der Endkammer 173 der stromauf durch das System in den Arbeitsraum 1Θ der Figur 1 fortgesetzt wird, derselbe, als ob dieselbe Gegenkraft dea Drehmomentes an den Betätigungskolben 146 gelegt wHre, und zuar unter der Annahme, daß die KolbenflSche 171 am Ringflansch 162 und die Kalbenflache des Kalbens 146 gleich sind. Dieser Druck ergibt aufgrund der Proportionalität der Kolbenflächen dea Kolbens 146 und der Scheibe 1 in Figur 1 der Schubeinrichtung die richtige axiale Belastung zum Abfangen der Rückwirkung der Schwenkrollendrehmamente. Eb könnte nun so scheinen, als könnte man denselben Endabschalteffekt dadurch erhalten, daß man den entsprechenden Druck an den Kolben 146 legt. Dies ist aber nicht der Fall, dB das Endabschaltventil nach der Erfindung so angeordnet ist, daß es die Druckwelterleitung durch den Auslaß 143 in einer bestimmten Stellung verringert, die etwas vnr dem Gefahrenpunkt oder der Gefahrenstellung liegt, an welcher die Schuienkrollen aus den Toroid-FlMchen herausgedreht würden; eine sehr kleine weitere Bewegung der Schwenkrollenhalterungen mit entsprechender weiterer Bewegung der Schulter 155 würde einen sehr erheblichen Anstieg des Druckes in der Kammer 173 ergeben, der dann die Schulter 155 ganz schnell zur Ruhe setzt. Zum Erreichen derselben Wirkung durch Anlegen eines geeigneten Druckes an den Kolben 146 würde mittel zur Erfassung und Erkennung des Gefahrenpunktes in den Endlagen der Schwenkbereiche der Schwenkrollen erfordern und außerdem Mittel zum Errechnen desjenigen Druckes, mit dem man die Schulter 155 stillsetzen kann; außerdem muß dann diese Information durch den Rechner auch noch verarbeitet werden, um den notwendigen Druck errechnen und ihn dann unverzüglich an den Kolben 146 und die axiale Schubvorrichtung zu legen. Theoretisch ist dies zwar möglich, aber schwierig und möglicherweise nicht zuverlässig genug, insbesondere weil dabei nicht überschaubare Zeitkonstanten auftreten können.

Man erkennt aus den Figuren B und Ba₁ daß das V/entil 150 symetrisch zu einem axialen Mittelpunkt iat. Wenn der Ventilkörper 161 durch die rechte Arbeitsflache dee Kolbens 1U6 nach rechts beaufechlagt uiird, und zwar bei oder nahe dem rechten Ende des Bewegungsbereiches des Stelltriebes, dann arbeitet das Ventil in derselben Ideise, wie dies oben unter Hinweis auf die nach links gerichtete Bewegung der Schulter 155 beschrieben wurde. Die Drosselung der Druckmittelströmung zum Ventil 186 geschieht an der Nut Iif2 und uiird durch den Ringflanach 162 des Ventilkörpers 161 bewirkt.

Das Übersetzungsverhältnis - Steuersystem nach Figur B weist eine Verdrängerpumpe IV+ auf, die von der Eingangswelle 3 angetrieben wird, wobei Strömungsmittel aus einem Sumpf 175 bezogen wird. Das van der Pumpe gelieferte Volumen wird unmittelbar an den Stelltrieb 176 geleitet und an ein Steuerventil 177, welches einen Zylinder 17Θ und einen Kolben darin aufweist. Der Kolben 179 ist federnd nach unten so vorgespannt, daß seine untere Kante eine Entlastungsöffnung IBO nicht ganz abdeckt, sondern vielmehr durch einen Zapfen angehalten wird, der von seiner unteren Fläche so absteht, daß weder eine Einlaßöffnung IBl noch eine Auslaßöffnung 1B2 verschlossen werden können.

Strömungsmittel aus der öffnung 182 führt durch eine Droseel 183 und dann vom Eingang 161 des Endabschaltventiles 150* Stromab der Drossel 1B3 ist eine Abzweigung des Strömungsmittelf lusses zum Einlaß 18*» oberhalb des Kolbens 179 vorgesehen. Die Spannung der Feder 185, den Kolben 179 nach unten vorspannt, iat so gewählt, daß der Pumpendurchsatz auch bei niedriger Pumpendrehzahl den Kolben 179 in einer solchen Stellung halt, daß ein erheblicher Strömungsmittelfluß durch die öffnung 180 fließen kann; dieser Strömungsmittelfluß wird zur Schmierung des Schwenkrollenlagers verwendet.

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Denn aufgrund einer erhöhten Strömung durch das Endabschaltventil 15D und das Steuerventil 166 die Strömung durch die Drossel 163 stärker wird, was zum Beispiel bei einer Erhöhung der Drehzahl der Eingangszeile 3 und damit der Pumpe 16*» eintreten könnte, dann ergibt sich eine Druckdifferenz beiderseits der Drosselstelle 1B3, so daß der Druck oberhalb des Kolbens 179 fSllt und der Druck unter dem Kalben steigt; dies bewegt den Kolben 179 nach oben, um so den Strömungsmittelabfluß durch den AuslaQ 180 zu vergrössern. Das Ergebnis dieser dynamischen l/erhHltnisse besteht darin, daß der Strömungsmittelfluß durch die Ventile 15D und 166 im wesentlichen konstant bleibt.

Die Strömung vom Auslaß 1Ό des Uentiles 150 führt zum Übersetzungssteuerungsventil 166, uiobei aber ein das Drehmo ment begrenzendes Ventil 167 in einer Abzueigungsleitung vom Ventil 166 liegt. Das Ventil 167 iet praktisch eine Art Sicherheitsventil, das dann öffnet, wenn an ihm ein bestimmter Mindestdruck steht. Der Zweck dieses Ventils besteht darin, zu hohe AuBgangsdrehmomente zu vermeiden, die zum Beispiel dann auftreten können, wenn in der ersten Betriebsart das übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes nahe dem neutralen Verhältnis ist und ein hohes Drehmoment durch den eigentlichen Antriebsmotor an die Eingangswelle 3 gelegt wird. Von der Einrichtung zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses wird eine erhebliche Kraft benötigt, um die Rollen aus dem neutralen Übersetzungsverhältnis herauszuschwenken, wenn diese Bedingungen vorliegen und wenn diese Kraft die Rollen nicht verschwenken, werden die Rollen in das neutrale Übersetzungsverhältnis verachwenkt, und zwar aufgrund der großen Rückwirkung des Drehmomentes, das zu diesen Verhältnissen geführt hat. üJenn der Druck, der an die Verstelleinrichtung der übersetzung angelegt werden kann, begrenzt ist, dann ist auch das Drehmoment begrenzt, daß in

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dem SchiiJenkuiellengetriebe auftreten kann und der Zuieck des Ventiles 15Θ besteht darin, gerade diese Begrenzung zu erreichen.

Die Grenze sollte dabei etwas über demjenigen Druck liegen, der an die Verstelleinrichtung zu legen ist, um die höchste Gegenwirkung des Drehmomentes auszugleichen, die in der zweiten Betriebsart am unteren Ende des niedrigen Übersetzungsverhältnisses bzw. des diesbezüglichen Bereiches besteht.

Das Ventil 186 ueiat eine Einlaßöffnung IBB, die zu einer Bohrung 1Ö9 führt. In der Oberfläche derselben sind zuiei Umfangsnuten 190 und 191 ausgebildet, und zwar je eine auf einer Seite des Punktes wo der Einlaß IBB auf die Bohrung 1B9 stößt. Zwei Ringflansche 192 und 193 eines Ventilkörpers 199 sitzen dicht in der Bohrung 1B9 und haben einen axialen Abstand voneinander, der größer ist, als der der Nuten 190 und 191 voneinander, so daß in keiner Stellung des Ventilkörpers 19*f die Nuten 190 und 191 vollständig und gleichzeitig durch die Ringflansche 192 und 193 abdeckbar sind. Die beiden Enden des Ventilkörpers 19k sind dicht durch die Endwandungen der Bohrung oder Kammer 189 hindurchgeführt, so daß zwei Kammern 195 und 196 entstehen, und zuar eine auf der rechten Seite des Ringflanschss 192 und die andere auf der linken Seite des Ringflanschea 193. Auagangaöffnungen 197 und 198 führen aus den Nuten 190 bzw. 191 heraue. Der Auslaß 197 führt zum BetMtigungszylinder IW und der Ausgang 198 zum Betätigungszylinder IkB. Eine Überlaufleitung 199 führt vom Aualaß 197 zur Kammer 195 und eine Überlaufleitung 200 vom Aualaß 198 zur Kammer 196. Ablaufleitungen 121 und 122 führen von den Ausiaesen 197 und zum Ende einer Bohrung 203 und einer weiteren coaxialen Bohrung 2ük, wobei dieae Bohrungen voneinander durch eine hland 105 getrennt sind. Die Musseren Enden der Bohrungen

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203 und 20*» sind durch üJände 206 bzu. 207 abgeschlossen. Eine Kolbenstange eines Kolbens ader Schiebers 208 führt dicht durch die Wände 206, 205 und 207. Der Uentilkörper 2OB hat zujei Ringflansche 209 und 210, die miteinander in Abstand angeordnet sind, so daß der Ringflansch 209 in Berührung mit der Wand 203 ist, wenn der Ringflansch 210 die LJand 205 berührt. Zuiei Auslaßleitungen 211 und 212 führen aus den Bohrungen 203 und 20<t heraus. Der Auslaß 211 ist auf der Longe der Bohrung 203 derart angeordnet, daß er vom Ringflansch 209 abgeschlossen uird, wenn der V/entilkörper 20Θ sich vollständig nach links verschoben hat und der Auslaß 212 ist abgeschlossen, uenn der Uentilkörper 208 sich in seiner am ueitestene nach rechts uieiBenden Endlage befindet, uas in Figur 8 dargestellt ist.

Die Auslässe 211 und 212 münden in eine einzelne Ablaß-Öffnung 213, die über ein nicht gezeigtes Sicherheitsventil von etwa derart des Uentiles 187 nach außen führt, bleiches aber so vorgespannt ist, daß eine Endladung in den Sumpf 175 stattfinden kann, wenn der Druck einen bestimmten liiert erreicht, der nur uienig über dem Umgebungadruck liegt. Das rechte Ende der Kolbenstange 16*» iat mit einem Steuermagneten 21^ für das Übersetzungsverhältnis gekoppelt, welches das Zwischenstück zwischen dem Ventil 186 und einem elektronischen Rechner 215 für das Übersetzungsverhältnis darstellt.

An den Rachner 215 sind eine Mehrzahl von Eingängen gelegt, zum Beispiel Signale für die Eingangsdrehzahl und die Aubgangsdrehzahl dea Schuenkrallengetriebes, so daß beispielsweise das jeweilige übersetzungsverhältnis gerechnet werden kann, und ferner uiird dem Rechner ein Signal eingegeben, das der Stellung des Kraftstoffregelventila für den Antriebsmotor entspricht. Die Einzelheiten dieses Rechners sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erörterung; ee ist nur erforderlich

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festzuhalten, daß er an den Elektromagneten 214 einen Strom liefert, der das errechnete Sall-ÜbersetzongsverhMltnis darstellt bzui. dafür kennzeichnend ist.

Der Ventilkörper ist in die eine oder in die andere Richtung durch einen Druckunterschied zwischen den Kammern 195 und 196 vorgespannt, uiobei die Drücke auf die axialäußeren Flächen der Ringflanschen 192 bzw. 193 uiirken. Dieser Druckunterschied wird durch die Stellungen der Ringflansche bezüglich der Auslaßöffnungen 197 bzw. 19B bestimmt, die mit den Kammern 195 und 196 über die Leitungen 199 bzw. 200 in Verbindung stehen.

In Figur B ist diejenige Stellung des Ventilkörpers 194 dargestellt, in der sich der Ventilkörper am weitesten links befindet; übrigens dienen nicht gezeigte Anschläge dazu, den axialen Verfahrweg des VentilskQrpers 19** zu begrenzen.

lilenn sich der Ventilkörper 194 aus einer mittigen Stellung, in welcher die Nuten 19D und 191 teilweise durch die Ringflansche 192 bzw. 193 abgedeckt sind, herausbewegt, entsteht ein Druckunterschied zwischen den Endkammern 195 und 196, welche den Ventilkörper in einer axialen Richtung vorspannt, die dieser Bewegung entgegengesetzt ist. Es ist also ein vorherbestimmter Stromfluß in dem Betätigungsmagneten 214 notwendig, um den Ventilkörper 194 in eine gegebene Stellung zu verfahren.

Dieselben unterschiedlichen Drücke werden über die Verbindungen 2Ql und 20Z an die Kammern 203 und 204 gelegt, so daß der Ventilkörper 206 in diejenige Richtung in seine Endstellung verfahren wird, auf der der geringste Druck herrscht. Zn der Darstellung nach Figur B let der Ventilkörper 206 in die rechte Stellung verfahren.

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Der Ventilkörper 208 bildet damit zusammen mit den Bahrungen 203 und 204 ein bistabiles Ventil, welchee nach Art eines "Flip-Flop" arbeitet; dieser Begriff ist aus der Elektrotechnik bekannt.

Bei Beginn der Bewegung des Ventilkörpers 194 in die in Figur 8 gezeigte Lage, würde der Druck in der Leitung 198 steigen und in der Leitung 197 fallen, wodurch der Ventilkörper 208 unverzüglich in die in Figur 8 dargestellte Lage schnappen wurde. In dieser Stellung des Ventilkörpers 208 schließt der Ringflansch 210 jegliche Verbindung zwischen der Leitung 198 und - Ober den AuBlaB 202 - dem Auslaß 212. Der Auslaß 201 ist ebenfalls durch den Ringflsnach 209 geschlossen, aber es besteht eine Verbindung zwischen der Leitung 201 und dem Auslaß 211 über einen Nebenschluß 216, der vom AusIhB 201 über die Bohrung 203 im Bereich der liland 205 zum Auslaß 211 führt. Ein ähnlicher Nebenschluß 217 verbindet den Auslaß 202 über die Bohrung 204 in der Wand 205 mit dem Auslaß 212, aber dieser Nebenschluß ist bei der in Figur 8 dargestellten Stellung des Ventilkörpers 8 durch den Ringflansch 210 verschlossen.

Beim Umschnappen des Ventilkörpers 208 in die rechte Stellung wird die Nut 190 über den Nebenschluß 216 in Verbindung mit dem Bezugsdruck am Auslaß 213 gebracht. Der Zylinder 149 steht auch in Verbindung mit diesem Bezugsdruck und kann über die öffnungen 210, 216, 211 und 213 belüftet werden.

Wenn eich der Ventilkörper 194 weiter nach links bewegt, wird der Teil des Strömungsmittels, der über 197, 201, 216, 211 und 213 zum Bezugsdruckpunkt fließt, verringert, eo daß der Druck zwischen den Ringflanschen 195 und 196 ansteigt. Dieser Druck wird über den Auslaß 189 an den Zylinder 148 angelegt. Der Ventilkörper 194, die Öffnung 189 und die Nuten 190 und 191 wirken somit als Druck "Potentiometer", welches

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den Druck im Zylinder 1Λ8 erhöht, wenn sich der Ventilkörper 19*t nach links bewegt, und diesen Druck kleiner macht, ωεπη der Ventilkörper 19*» sich nach rechts bewegt. Ein Vergleich mit Figur 5 zeigt, daß eine nach links gerichtete Verschiebung des Ventilkörpers 194 und die Erregung des Zylinders 14B für RückwMrtsantrieb in der ersten Betriebsart und Vorwärtsantrieb in der zweiten Betriebsart notwendig ist.

Wenn der Ventilkörper 194 aus seiner mittleren Stellung in die rechte Stellung übergeht, schnappt der Ventilkörper 2Qa nach links und die Vorgänge am Ventil 1B6 laufen spiegelbildlich zu denjenigen ab, die oben unter Hinweis auf die nach links gerichtete Bewegung des Ventilkörpers 19** beschrieben wurden. Der Zylinder 149 wird dann unter Druck gesetzt und der Zylinder 148 auf den Bezugsdruck belüftet. Diese Bedingungen sind erforderlich, um einen VorwSrtsantrieb im ersten Betriebszustand zu ermögelichen.

In Figur 8 sind in den Nebenschlüssen 216 und 217 Drosselsteilen angedeutet. Diese Drosselstellen dienen dazu, daß schlagartige Umschalten des Ventilkörpers 208 zu unterstützen. LJenn beispielsweise der Ventilkörper 208 von der in Figur 8 gezeigten linken Stellen umschalten soll, dann ergibt sich eine Druckdifferenz über dem Ringflansch 2D9 aufgrund der gedrosselten Strömung durch den Nebenschluß 216, wodurch der Ventilkörper 208 nach rechts gedrückt wird. Man kann diese Drosselstellen in den Nebenschlüssen aber prinzipiell auch fortlassen.

Das Umschalten van der nach links gerichteten Bewegung des Ventilkörpers 1OU in die nach rechts gerichtete Bewegung desselben und umgekehrt, wird durch Umpolen des Stroms in der Hagnetsteuereinrichtung 214 bewirkt, wozu unter anderem der Rechner 215 dient. Gleichzeitig damit wird ein Signal vom

Rechner 215 an eine Magnetsteuerung 21B für die Kupplung gegeben, um das Kupplungsventil 219 zu betätigen, das mit unter Druck stehendem Strömungsmittel van der Pumpe 174 gespeist tiird. Das Strömungsmittel wird dem Kupplungazylinder 86 (siehe Figur 1) zugeführt, wenn der Ventilkörper des Uentiles 219 nach links verschoben uird, une wenn der Ventilkörper nach rechts verschoben uiird, wie in Figur B gezeigt ist, wird der Kupplungszylinder B6 zum Sumpf 175 hin entleert bzu. entlastet, so daß die Kupplung löst.

Die Mitnehmer 121 stehen in Eingriff mit dem PlanetentrSger 114, um ein Überlaufen des Freilaufes 89 (siehe Figur 4) zu vermeiden, damit so ein umgekehrter Antrieb erreicht werden kann, und zwar durch Handbetätigung und nicht durch den Rechner 215. Trotzdem muß der Rechner 215 durch Bewegung dieeea Hebels in Bereitschaft gebracht werden, um sicher zu stellen, daß der Zylinder 148 unter Druck gesetzt und die Kupplung 89 gelöst uiird. Das Letztere gilt aber nicht für unter Druck stehenden Zylinder 148 bei VoruSrtsantrieb im zweiten Betriebszustand.

!denn das Abschaltventil 150 in einer oder in der anderen Richtung arbeitet, uird der Zufluß zum Ventil 184 nahezu vollständig vom normalen Strömungsmittelzufluß am Eingang 188 abgeschaltet und die Zylinder 148 und 149 haben nur noch eine vernachlössigbare Wirkung.

Denn das Abschaltventil im Sinne einer Verringerung des Strömungsmittelflueses in der oben beschriebenen Weise arbeitet, dann geht der Druck stromauf der Drosselstelle schnell aber stetig auf denjenigen liiert, der zum Anhalten des achuenkrollenverstellenden Antriebes erforderlich ist.

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Bei stoßartigen Belastungen in dem Getriebesysteme ist es aber möglich, daß das Ventil kurzzeitig in einen Zustand verstellt wird, in welchem es den Strömungsmittel luß vollständig sperrt und dadurch einen Druckanstieg stromauf des Ventils hervorruft, der beispielsweise die Pumpe zerstören könnte und/oder die Toraid-Scheiben bzu. die Schmenkrollen, und zwar durch eine übergroße axiale Zusammendrückung dieser Bauelemente. Um gegen solche Vorkommnisse gesichert zu sein, ist ein bei hohem Druck ansprechendes Sicherheitsventil 220 an die Strömungsmittelzufuhr zum Ventil 15D angeschlossen. Das Ventil 220 öffnet sich bei Auftreten sehr großer Drücke und entlad das durchfließende Strömungsmittel in den Sumpf 175.

Das Steuersystem muß auch Mittel aufweisen um die Kupplung bzm. den Freilauf 89 im richtigen Augenblick zum Eingriff bzu. außer Eingriff zu bringen, zum Beispiel wenn das synchrone Übersetzungsverhältnis im Laufe des Ansteigens oder Abfallens der GesamtUbersetzung erreicht wird. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das synchrone übersetzungsverhältnis zu erfassen, und um ein Schillingen zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebszustand unter wechselnden Bedingungen zu vermelden. Bei dem in Figur B dargestellten System wird die zeitliche Bestimmung des Greifens bzw. Lösens der Kupplung B9 dem Rechner 215 überlassen, der zum geeigneten Zeitpunkt ein entsprechendes Signal an den Magnet-Btelltrieb 21B für die Kupplung abgibt.

Bei einigen AusfUhrungsformen der in den Figuren 1 bis *» beschriebenen Art ist es zweckmässig, normale hydraulisch betätigte Bremsen anstelle der nur in einer Richtung arbeitenden Bremse llß/115 einzusetzen. In diesem Falle ist ein dem Ventil 219 ähnliches zusätzliches Ventil erforderlich zur Speisung bzw. Freigabe der Bremse; da man auch Verzögerungen bei dem

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in Eingriff kommenden und außer Eingriff kommen solcher Bauelemente in Rechnung stellen muß, kannte es gegebenenfalls notwendig sein, eigene magnetische Stelltriebe für die Bremse vorzusehen, ähnlich dem Stelltrieb für die Steuerung 216, aber unter der Steueruiirkung eines anderen Ausganges vom Rechner 215.

Bei Anwendung des hier beschriebenen Mehrfachgetriebes in Fahrzeugen könnte es zweckmässig sein, wenigstens die Möglichkeit zu haben, im Falle eines Ausfallens des Getriebes das Fahrzeug wenigstens noch bis zur nScheten lüerketatt bringen zu können; dies gilt insbesondere für einen Ausfall des Rechners 215. Um dieser Möglichkeit Rechnung zu tragen, braucht man lediglich ein einfaches, handbetätigbarea Ventil, welches folgendes leistet:

1. l/erbringen des Ventilkörpers 19*» vollständig in eine Endstellung;

2. Abstellen der Strömungsmittelvereorgung vom Auslaß 198 an den Zylinder 1^6;

3. Abstellen der Strömungsrnittelversorgung von der Pumpe 17** zum Kupplungsventil 219;

und
h. Im Falle einer hydraulischen Bremse anstelle der Freilaufbremse 118/115 eine Erregung des Bremsventiles entsprechend dem Kupplungsventil 219.

Das Fahrzeug könnte dann vorwärts im ersten Betriebszustand fahren, aber nicht rückwörts. Als weitere Verfeinerung könnte ein zusätzliches Ventil vorgesehen werden, das vom Fahrtrichtungs-Bedienungsgriff betütigt wird und das Abschalten des Zylinders 1*»3 gemäß dem obigen Punkt 2 vom Zylinder 1^8 auf den Zylinder lf»9 übertragt.

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Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Anwendung des beschriebenen Getriebes mit veränderlicher Übersetzung nach Art eines Schwenkrollengetriebes beschränkt ist. Alle anderen Getriebe mit stufenlas verstellbarer Übersetzung können Anwendung finden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Vorrichtung zur Steuerung eines hinsichtlich seinea Übersetzungsverhältnisses stufenlos verstellbaren Schwenkrollengetriebes, dessen Übersetzungsverhältnis durch das Gleichgewicht durch die reactia des Antriebsdrehmamentes an den Schtuenkrollenlagern und einer Kraft van dem Übersetzungs-Stelltrieb bestimmt ist, bei welcher jede Störung des Gleichgewichtes zwischen der reactia und der Kraft am Stelltrieb die Schwenkstellung der Schuienkrollen in dem Sinne unter Veränderung des Übersetzungsverhältnisses verstellt, daß das Gleichgewicht wieder hergestellt wird, wobei die Toroid-gestaltigen Arbeitsflächen und die Schwenkrallen in Antriebsver-Dindung in axialer Richtung (bezagen auf das ganze Schwenkrollengetriebe) aufeinander vorgespannt sind und diese Vorspannung und der Schwenkrallenstelltrieb hydraulische Bauelemente sind, die aus einer gemeinsamen Quelle hydraulisch gespeist werden, und wobei ein Stellventil (für das Übersetzungsverhältnis) stromab won den beiden hydraulischen Stelltrieben angeordnet ist und in dem Sinne wirkt, den Druck soweit abzusenken, daß das gewünschte Übersetzungsverhältnis durch den Stelltrieb und eine geeignete Kraft zur Zusammendrückung der Getriebeteile durch den zugeordneten Stelltrieb erreicht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelltrieb (51) für das Übersetzungsverhältnis bei Annäherung an seine zulässige Extremstellung, d.h. bei Annäherung der Schwenkrollen-Schwenklage an ihre zulässige Extremlage, über ein Begrenzungswentil (150; Figur 8) die hydraulische Speisung des Stellventiies (18S) dersrfc drosselt,, daß der Druck von der Druckquelle (174) nicht mehr ausschließlich unter übt St¹S¹JBTbSiVkUTtU: d^B Stellwsntilee (IBS) steht und

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daß üb die Schwenkrollen von der Extremlage wegzuschwenken sucht, und daß die hydraulische Einrichtung zum Vorspannen der arbeitenden Elemente des Schujenkrallengetriebea stromauf zum Begrenzunrjsventil mit der Druckquelle verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsventil (15D) ein Gehäuse mit zylindrischer Bohrung und einen Ventilkörper (135) in der Bohrung aufweist, daß der l/entilkörper einen Ringflansch (14D) aufweist, der den Zylinderinnenraum axial in zwei Arbeitsräume unterteilt, daß eine Einlaßöffnung (141) und eine Auslaßöffnung (143) an einer Kammer vorgesehen sind und die Auslaßöffnung (143) mit der anderen Hammer in Verbindung bringbar ist, so lange der Ringflan3ch (14D) die Auslaßöffnung (143) nicht verdeckt, und daß die Pumpe über die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung und die dazwischen liegende Hammer mit dem Stelltrieb für das Übersetzungsverhältnis verbunden ist, und daß ferner der Ringflansch (140) in dem Begrenzungsventil die Verbindung der beiden Hammern desselben unterbricht, wenn sich die Schuienkrollen einer ihrer Extremlagen nähern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei gekoppelte Begrenzungsventile (15D, 151; Figur 7) für die beiden Extremlagen der Schwenkrallen aufweist, und daß die beiden Begrenzungsventile derart in Reihe geschaltet sind, daß die Strömung von der Pumpe die beiden zugeordneten Ventilkammern mit jeweils einem Einlaß und einem Auslaß auf dem Weg zum Stellventil durchströmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper des Begrenzungsventiles '."z.B. 15D) ■lühl Busgebildet ist und da3 eine Kolbenstange (128) ries Stelltriaoes' durch ihn hinaursr führt, wob = ! der

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ORIGINAL INSPECTED

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beiderseits des Ringflansches (1^0) aufweist, und daß die Halbenstange (12B) einen Anschlag (155) aufweist, der an den rohrförmigen Kolbenabschnitt (152) anschlägt, wenn der Stelltrieb in den Bereich einer Extremlage übergeht.

5. Vorrichtung nach Anepruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

Das Begrenzungsventil (150; Figur B) ist im Bereich beider Extremlagen des Stelltriebes (51) wirksam und weist einen Ventilkörper (161) in einem Gehäuse (15B, 159) auf, der drei Ringflansche, nämlich einen ersten (162), einen zweiten (16U) und einen mittleren Ringflansch (163), welche durch eine erste Nut (165) zwischen dem ersten und den mittleren Ringflansch und einer zweiten Nut (166) zwischen dem zweiten und dem mittleren Ringflansch, wobei die Ringflansche radialdichtend in Eingriff mit der Zylinderbohrung des Gehäuses stehen;

im Ventil ist eine erste Kammer (173) gegenüber der ersten Nut auf der anderen Seite des ersten Ringflansches gebildet, eine zweite Kammer (172) ist auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Nut am Ende des Kolbens gebildet, wobei eine erste Durchführung (170) innerhalb deB Ventilkalbens von der zweiten Nut in den Bereich jenseits der anderen Fläche des ersten Ringflansches führt und eine zweite Durchführung von der ersten Nut zur anderen Seite des zweiten Ringflanschea;

aus der ersten Endkammer und der zweiten Endkammer des Ventils führen Auslässe zum Stellventil und der Einlaß (51) steht mit einer Einlaßnut (160) im ZylindergehBuse in Verbindung, die axialer Richtung eine grössere Erstreckung hat als die axiale Erstreckung des dazwischen liegenden Ringflansches ist, wodurch der Einlaß in Verbindung mit den beiden Endkammern steht, und zwar über

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die erste und zweite Durchführung, nenn der mittlere RingflariEch sich in der mittleren Lage zwischen der Einlaßnut und einer Endkammer befindet," wenn der \/entilkörper sich in Richtung auf diese Kammer bewegt und den Auslaß von dieser Kammer trennt;

der mittlere Ringflansch (163) isoliert dabei die erste Nut (165) oder die zweite Nut (166) vom Einlaß (16D).

6. Uorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalbenfloche des Begrenzungsventils (15D) eine UirkflSche hat, die im wesentlichen gleich bzw. jedenfalls nicht größer ist, als die üJirkfläche des Kolbens (1^6) der das Übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes verstellt.

7. Getrlebeanordnung mit einem stufenlos in der Übersetzung verstellbaren Getriebeteil ("stuf enloses Getriebe"), das nicht mit dem Übersetzungsverhältnis 0 arbeiten kann und in beiden Drehrichtungen arbeitsfähig ist sowie ein Planetengetriebe (176, 1D7) aufweist, so daß eine erste Betriebsart mit teilweise geschlossener Leistungschleife derart möglich ist, daß bei einem mittleren, "neutralen" Übersetzungsverhältnis deB stufenlosen Getriebes das Gesamt-übersetzungsverhältniB des Systeme D ist, und für ein "synchrones" Übersetzungsverhältnis bei oder nahe dem niedrigsten Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes das Gesamt-ÜbersetzungsverhMltnis des Systems dasselbe ist wie das "synchrone" Übersetzungsverhältnis, wobei die Anordnung ferner eine Kupplung aufweist, welche den Ausgang des stufenlosen Getriebes mit dem Ausgang des Gesamtsystems in einer zweiten Betriebsart ohne Leistungskreislauf verbinden kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Planetengetriebe mit Sonnenrad, Planetenrädern mit Planetenrad und einem Mußeren innenverzahnten Ring vorgesehen sind,

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deren erstes (7S) ein Mischgetriebe und deren zweites (1D7) ein Anpassungsgetriebe ist, wobei das Mischgetriebe einen Planetenträger (77) mit jeweils paarweise kommenden Plarietenrädern aufweist, deren eines Planetenrad mit dem Sonnenrad und deren anderes Planetenrad mit dem Ring kämmt, und das zweite Planetengetriebe auf einem Planetenträger jeweils Planetenzahnräder aufweist, die sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit dem Ring kämmen, und daß der Ausgang des stufenlosen Getriebes an das Sonnenrad des ereten Planetengetriebes gekoppelt ist, das die Außenringe der beiden Planetengetriebe stark miteinander gekoppelt sind, daß der Eingang de3 stufenlasen Getriebes mit dem Sannenrad des zweiten Planetengetriebes und der Planetenträger des zweiten Planetengetriebes mittels eines Freilaufs an ein festes Teil des Systems gekoppelt ist, wobei der Planetenträger des zweiten Planetengetriebes mit der Ausgangswelle des Gesamtsystems gekoppelt ist und die Kupplung bei Eingriff jeweils zwei beliebige Elemente des ersten Planetengetriebes miteinander verriegeln kann.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (89) das Sonnenrad (75) und den Planetenträger (77) des ersten Planetengetriebes kuppeln kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Kupplung (121) den Planetenträger des zweiten Planetengetriebes drehfest arretieren kann, wodurch in der ersten Betriebsweise die Auagangswelle in beiden Drehrichtungen antreibbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einstückig mit dem Planetenträger des ersten Planetengetriebes ein Zahnrad (IDO) verbunden ist, das über eine

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Kette von diesem Zahnrad ein zuieites Zahnrad (102) mitnehmbar ist, und daß von dem zweiten Zahnrad ein Drehmoment (über 10Ό abnehmbar ist.

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