DE2925268C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für Schwenkrollengetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Schalteinrichtung ist im wesentlichen aus der GB-PS 10 26 734 bekannt.

Nachteilig hat sich jedoch bei der vorbekannten Einrichtung bemerkbar gemacht, daß die Schwenkrollen gewisse Extremstellungen überschreiten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Einrichtung derart zu verbessern, daß sie ein Überschreiten von Extremstellungen der Schwenkrollen möglichst verhindert. Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruches 1 gelöst.

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

Fig. 1 einen Schnitt durch die Hauptachse eines Schwenkrollen-Getriebes;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der bei einem Getriebe nach Fig. 1 auftretenden Kräfte an den Schwenkrollenhalterungen;

Fig. 3 schematisch eine bei der Erfindung einsetzbare Ventilanordnung;

Fig. 4 eine andere Ventilanordnung nach der Erfindung;

Fig. 5 eine andere Ventilanordnung nach der Erfindung mit teilweise schematischer Wiedergabe der Übersetzungssteuerung des Getriebes nach Fig. 1; und

Fig. 6 eines der Ventile der Fig. 5 in einer anderen Ventilstellung.

In Fig. 1 ist im Schnitt ein Schwenkrollen-Getriebe dargestellt, welches zwei Torusscheiben 1 und 2 auf einer Antriebswelle 3 aufweist; die Teile sind durch eine Axialverzahnung 4 drehfest zueinander festgelegt. Die Torusscheibe 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 Torusscheibe 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 Scheiben 1 und 2 eine weitere Torusscheibe 10 ausgebildet ist.

Schwenkrollen 11 stellen die Wirkverbindung zwischen den Torusscheiben 1 und 10 her, während entsprechende Schwenkrollen 12 zwischen den Arbeitsflächen der Scheibe 2 und der Scheibe 10 arbeiten. Die beiden Sätze von Schwenkrollen 11 und 12 sind mechanisch gesehen parallelliegende Übertragungsglieder zwischen der Eingangswelle 3 und der Torusscheibe 10.

Der Zylinder 5 liegt gegen eine Schulter 13 auf der Welle 3 an und die Scheibe 2 liegt gegen eine Schulter 14 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 4 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 Arbeitsflächen an den Torusscheiben 1, 10 und 2 in Antriebsverbindung gegeneinander vorspannt, wobei die Schwenkrollen 11 und 12 in eine solche kraftschlüssige Verbindung mit den Arbeitsflächen 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 Schwenkrollen dadurch ausgeübt, daß die Scheibe 1 innerhalb des Zylinders 5 wie ein Kolben wirkt, zu welchem Zweck man in den Zylinderraum 18 durch eine Öffnung 19 im Gehäuse 20 unter Druck stehendes Strömungsmittel von einer nicht gezeigten Pumpe 1 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 dem Ringraum 21 in den Zylinderraum 18; auf diesem Wege läßt sich mit geeigneten Steuermitteln und entsprechender Pumpe die Torusscheibe 1 gegenüber dem Zylinder 5 nach rechts vorspannen, so daß also die in Reibeingriff stehenden Übertragungsglieder des Getriebes mit der gewünschten Axialkraft aufeinander zu gedrückt werden.

Die Schwenkrollen 11 sind in Schwenkrollenlagern 25, 27 aufgenommen, die an Schwenkhebeln 26 mittels eines nicht gezeigten Armes befestigt sind. Das Schwenkrollenlager 27 endet in einem Lager 28, das in einem Schlitz 29 in 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 Torusscheibe 10 erstreckt und den Innenring eines Nadelrollenlagers 40 für die Torusscheibe 10 trägt.

Die Schwenkrollen 12 sind in Schwenkrollenlagern 31, 33 gelagert, die an Schwenkhebeln 32 mittels eines nicht gezeigten Armes befestigt sind. Das Schwenkrollenlager 33 endet in einem Lager 34 in einem Schlitz 35 am anderen Ende der Steuerhülse 30.

Das rechte Ende der Hülse 39 weist eine Axialverzahnung 41 auf, die mit inneren Axialzähnen eines Sternringes 42 kämmen, von dem aus einstückige radiale Arme 43 ausgehen; die äußeren Enden des Schwenkrollenlagers 33 lagern auf Zapfen 44, ähnlich wie dies für den Zapfen 36 gilt.

Da der Abtrieb von der Torusscheibe 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 Lager 28 und 34 der Schwenkhebel wirken.

Es ist zwischen den Torusscheiben 1 und 10 ein Satz von drei Schwenkrollen 11 mit jeweils zugeordnetem Schwenkrollenlager 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 Schwenkhebel 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 9 79 062 beschrieben und auch im übrigen wohl bekannt.

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

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 Schwenkrollen 11 und 12 unterschiedliche Kräfte auf die Steuerhülse 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 Bewegung 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 9 79 062.

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 57 sind im Profil ein wenig abgerundet, um die Schaukelbewegung zwischen den Hülsen 30 und 46 zuzulassen, die bei 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 53 a 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, so daß bei einer Axialverschiebung der Steuerhülse 30 bei einem Belastungsausgleich zwischen den beiden Sätzen von Schwenkrollen die ganze Anordnung bestehend aus Steuerhülsen 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.

Um diese Schwingungen zu begrenzen, insbesondere zu dämpfen, ist am linken Ende die Hülse 39 innen mit größerem Durchmesser ausgebildet, so daß hier ein die Hülse 30 umgebender Ringschlitz entsteht, der ein Dämpfungsglied aufnimmt, welches bei 59 schematisch angedeutet ist und im wesentlichen aus einem flexiblen Schlauch besteht, der mit einer relativ hochviskosen Flüssigkeit gefüllt ist.

Das rechte Ende der Steuerhülse 30 ist von einem Sternarmring 60 umgeben, der speichenartig nach außen ragende Stege oder Arme 61 aufweist, deren äußere Enden an den äußeren Enden der Hebelzapfen 44 gelagert sind. Der Ringraum zwischen der Steuerhülse 30 und dem Sternarmring 60 nimmt einem dem Dämpfer 59 ähnlichen Dämpfer 62 auf.

Fig. 2 zeigt nach Art eines Diagramms die Richtungen der Drehmomente und die Betätigungskräfte für den Steuerhebel in verschiedenen Stufen der ersten und der zweiten Betriebsweise.

Zunächst ist es selbstverständlich absolut notwendig, sicherzustellen, daß unter keinen Umständen die Schwenkrollen 11, 12 in solche Drehwinkel verschwenkt werden, daß sie von den Torusscheiben 1, 2, 10 freikommen.

Die Bedingungen, unter denen dies geschehen könnte, kann man ohne weiteres aus Fig. 2 erkennen. Diejenigen 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 11, 12 am ehesten möglich sind. In der zweiten Betriebsweise bei fallendem Übersetzungsverhältnis bestehen diese Verhältnisse nahe dem linken Ende der Darstellung von Fig. 2. Die Rückwirkung des Drehmomentes, welche proportional zur Summe von Eingangs- und Ausgangsdrehmoment des Getriebes ist, steigt unter der Annahme konstanten Eingangsdrehmomentes an. Um das Übersetzungsverhältnis kleiner zu machen, muß die das Übersetzungsverhältnis verstellende Kraft nach links wirkend kurzzeitig fallen, aber dann wieder ansteigen, um der ansteigenden Gegenwirkung des Drehmomentes Widerstand bieten zu können. In der Nähe des niedrigsten Übersetzungsverhältnisses besteht die Gefahr eines Hinausschießens der Schwenkachsen über eine der Arbeitsstellungen. Es ist in der Praxis schwierig, dieses Risiko durch eine Steuerschaltung zu vermeiden; jedenfalls erhält man dadurch keinen Schutz gegen solche Vorfälle, wie z. B. den Ausfall einer Pumpe, fehlerhafte Ventilfunktion oder dergleichen.

Unter allen anderen Bedingungen - siehe Fig. 2 - werden die Extremwerte des Übersetzungsverhältnisses gegen den Widerstand des fallenden Drehmomente 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 jeweiligen Bereiches weg. Es ist einfach, mittels der Steuerung für das Übersetzungsverhältnis zu erreichen, daß die Verstelleinrichtung nicht so weit verstellt wird, daß die Schwenkrollen 11, 12 zu weit verschwenkt werden, d. h. gegebenenfalls außer Eingriff in den Torusscheiben 1, 2, 10 kommen.

Es gibt aber noch einen Faktor, der die Schwenkrollen 11, 12 über ihre Arbeitslagen hinausschießen lassen könnte, und zwar auch bei hohen Übersetzungsverhältnissen: Wenn die Bedienungsperson die nicht gezeigte Antriebsmaschine beispielsweise durch Gaswegnehmen in der Leistung schnell zurücknimmt, ergibt sich eine Umkehrrichtung des Drehmomentes und dies schiebt oder verdreht die Schwenkrollen 11, 12 in Richtung der hohen Übersetzungsverhältnisse des jeweiligen Bereiches.

Man kann selbstverständlich, formschlüssige mechanische Anschläge an der Übersetzungsverstellung 127 für das Übersetzungsverhältnis oder an entsprechende Verbindungsglieder zwischen dem Stellhebel und den Walzen vorsehen; diese Lösung hat sich bewährt, wenn die Kraft, welche die Torusscheiben 1, 2, 10 mit den Schwenkrollen 11, 12 in Eingriff drückt, nicht hydraulisch aufgebracht wird, d. h. nicht hydraulisch der Steuerdruck derselbe ist, wie der, der an die Übersetzungsverstellung 127 geht.

Es ist angängig, den Anpreßdruck für den Eingriff von Torusscheiben 1, 2, 10 und Schwenkrollen vom Steuerdruck abzuleiten, da man unter der Annahme eines konstanten Mitnahme-Koeffizienten zwischen den Schwenkrollen 11, 12 und den Scheibenoberflächen feststellen kann, daß die axiale Schubkraft des Zusammendrückens der arbeitenden Elemente proportional zur Gegenwirkung des Drehmomentes ist, welchem die Schwenkrollen 11, 12 unterworfen werden. Außerdem ist bei stabilem Übersetzungsverhältnis der Strömungsmitteldruck für die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses proportional zur Rückwirkung dieses Drehmomentes.

Der Proportionalitäts-Faktor zwischen der Gegenwirkung des Schwenkrollen-Drehmomentes und der axialen Zusammendrückungskraft, der notwendig ist, um sicherzustellen, daß kein wesentlicher Schlupf auftritt, hängt von einer Anzahl verschiedener Faktoren ab, die man für praktisch jede Geometrie des Schwenkrollenlagers 25, 27, 31, 33 ausrechnen oder einfach ausprobieren kann.

Der Proportionalitäts-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 Normalbelastung an den Oberflächen der Torusscheiben 1, 2, 10 und Schwenkrollen 11, 12 bei gegebener Verstellkraft sich nach Maßgabe der Stellungen der Schwenkrollen ändert, wobei dieser Wert für diejenigen Übersetzungsverhältnisse größer ist, die weit ab vom Verhältnis 1 : 1; liegen, und zwar auf Grund eines Kosinus-Effektes. Der tatsächliche Mitnahme- Koeffizient zwischen den Schwenkrollen 11, 12 und den Torusscheibenoberflächen ist außerdem nicht konstant und wird kleiner bei relativ hohen Abrollgeschwindigkeiten. Eine gewisse Korrektur dieses letzteren Effektes wird übrigens bei einem sich mitdrehenden Organ zur Herstellung der axialen Schubbelastung dadurch dadurch hereingebracht, daß Zentrifugalkräfte auf das Strömungsmittel in der Schubeinrichtung wirken.

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

Nachdem man einen Kompromißwert für den Proportionalitäts- Faktor zwischen dem Gegendrehmoment und der axialen Schubkraft gewählt hat und die Abmessungen der axialen Schubeinrichtung und die bei deren Betätigung auftretenden Drücke gewählt hat, können die tatsächlichen Kolbenflächen für die Übersetzungsverstellung gewählt werden, und zwar für etwa denselben Strömungsmitteldruckbereich wie für den Druckbereich zur Betätigung der Einrichtung zur Erzeugung der axialen Schubkräfte.

Wenn die oben angesprochenen Parameter bestimmt worden sind, kann man den zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses verwendeten Druck auch dazu verwenden, das oben erwähnte axiale Zusammenschieben der Teile zu bewirken, damit ein möglichst geringer Schlupf zwischen den Schwenkrollen 11, 12 und den Torusscheiben 1, 2, 10 auftritt. Dabei ist darauf zu achten, daß die axiale Schubkraft für eine Reihe von Arbeitszuständen, insbesondere dann, wenn das Übersetzungsverhältnis sehr weit von 1 : 1 entfernt ist, größer sein muß, als ein entsprechender Normwert.

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 Fig. 3 nun in seiner einfachsten Form erläutert wird.

Die Verstelleinrichtung 127 zur Festlegung des Übersetzungsverhältnisses weist zunächst eine Kolbenstange 128 auf, die an ihrem in Fig. 6 rechten Ende einen Querschlitz 130 trägt. Dieser Querschlitz 130 nimmt einen Zapfen 131 auf, der an dem Hebel 51 angebracht ist, der gemäß Fig. 1 das Übersetzungsverhältnis steuert. Von dem geschlitzten Kopf der Kolbenstange 128 steht quer ein Anschlagstift 132 oder dergleichen ab, der zur Betätigung des im Ganzen mit 133 bezeichneten hydraulischen Begrenzungsventiles dient. Erkennbar kommt der Anschlag 132 mit dem Begrenzungsventil 133 am Ende seiner in Fig. 3 nach links gerichteten Bewegung in Eingriff.

Das Begrenzungsventil 133 weist zunächst einen Ventilkörper 134 auf, in welchem sich ein beweglicher Steuerkolben 135 befindet.

Das Begrenzungsventil 133 ist in Fig. 3 zunächst einmal insoweit stark schematisiert gezeichnet, als nicht erkennbar ist, wie man den Steuerkolben überhaupt im Inneren des Ventilkörpers 134 montieren kann. Ähnliches gilt übrigens für die noch folgende Beschreibung verschiedener Details unter Hinweis auf die Fig. 4 und 5. Selbstverständlich ist in praktischer Ausführung beispielsweise das Gehäuse des Ventilkörpers 134 zweiteilig derart aufgebaut, daß es getrennt werden kann, damit der Innenraum zur Montage des Steuerkolbens 135 möglich ist. Solche Details müssen hier aber nicht im einzelnen erläutert werden.

Im Ventilkörper 134 nach Fig. 3 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 Steuerkolbens 135 durchlassen. Auf der Stange 139 sitzt ein scheibenförmiger Steuerkolben 140 in enger Fassung 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 Steuerkolbens 140 geleitet werden kann. Weiterhin ist links vom Steuerkolben 140 eine Umfangsnut 142 in die zylindrische Innenfläche 136 eingearbeitet. Von der Nut 142 geht an der gezeigten Stelle eine Auslaßleitung 143 aus dem Begrenzungsventil 133 nach außen. Eine Verbindungsleitung 144 verbindet in der gezeigten Weise die beiden Räume links und rechts vom Steuerkolben 140.

In der in Fig. 3 gezeigten Relativ-Lage der Ventilteile zueinander ist der Druck auf beiden Seiten des Steuerkolbens 140 gleich und der Steuerkolben 135 wird von beiden Seiten gleich belastet, seine Belastung ist also neutral. Ein Teil der Kolbenstange 139 auf der rechten Seite des Steuerkolbens 140 hat erkennbar einen etwas größeren Außendurchmesser als die übrigen Teile der Kolbenstange, welche durch die Endwände 137 und 138 führen; diese Verdickung wirkt als Anschlag gegen weitere Bewegung des Steuerkolbens 135 bzw. 140 nach rechts, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Diese Verdickung ist aber so klein gewählt, daß das Druckgleichgewicht in den beiden Kammern beiderseits des Kolbens nicht gestört wird; 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 Begrenzungsventiles 133 führt zu einem nicht gezeigten Ventil, welches den Druck steuert, der an die Übersetzungsverstellung 127 geliefert wird, um auf diese Weise die Übersetzung des Schwenkrollengetriebes zu ändern. Stromauf vom Begrenzungsventil 133 ist die hydraulische Vorrichtung zum axialen Zusammendrücken der Teile des Schwenkrollenlagers an die Leitung angeschlossen, die von der Strömungsmittel-Druckquelle zur Einlaßöffnung 141 führt. Die Druckverringerung, die durch das das Übersetzungsverhältnis ändernde Ventil erzeugt wird, wird stromauf durch das System weitergeleitet, so daß derselbe verringerte Druck an die Vorrichtung zum axialen Zusammenpressen der Teile das Schwenkrollenlagers geführt wird.

Wenn die Übersetzungs-Verstellung 127 am linken Ende ihres Verschiebungsbereiches angekommen ist, schlägt der Anschlag 132 an das rechte Ende der Ventilstange 139 und verschiebt damit der Steuerkolben 135 nach links. Nach einer Strecke dieser nach links gerichteten Bewegung überdeckt die Ventilscheibe bzw. der Steuerkolben 140 die Nut 142, so daß die Auslaßöffnung 143 verschlossen wird. 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 rechts vom Steuerkolben 140 ergibt, wodurch der Steuerkolben nach rechts vorgespannt wird. Dann tritt die Situation auf, daß diejenige Kraft, die die Kolbenstange nach links drückt, gleich derjenigen Kraft wird, die aufgrund des ansteigenden Druckes auf der linken Seite des Steuerkolbens 140 wirkt. Wenn dies eintritt, kommt die Kolbenstange 128 zum Stillstand. Der auf die linke Seite des Steuerkolbens 140 wirkende Druck wird stromauf vom Begrenzungsventil 133 an die Einrichtung weitergeleitet, welche in axialer Richtung die Schwenkrollen und die Torusscheiben zusammendrückt.

Derjenige tatsächliche Druck, bei welchem die Kolbenstange 128 in der eben erläuterten Weise zum Stillstand kommt, hängt von der effektiven Kolbenfläche des Steuerkolbens 140 ab und ist um so niedriger, je größer die Kolbenfläche ist. Wenn diese Kolbenfläche dieselbe ist, wie die Fläche des Kolbens, der nach rechts arbeitend das Übersetzungsverhältnis verstellt, dann ist derjenige Druck, bei welchem der Steuerkolben 135 zur Ruhe kommt, derselbe wie derjenige Druck, den man an den Kolben der Übersetzungsverstellung 127 hätte legen müssen, um denselben Effekt des Anhaltens der nach links gerichteten Bewegung der Kolbenstange 128 zu erreichen. Wenn die Fläche des Kolbens in der Übersetzungsverstellung 127 und die Kolbenfläche des Endabschalters nach den oben wiedergegebenen Überlegungen gewählt sind, ist der Abschaltdruck, den das Begrenzungsventil 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 Übersetzungsverstellung 127 selbst für das Anhalten der Kolbenstange 128 verantwortlich wäre. Wenn diese Kraft von der Rückwirkung des Rollendrehmomentes herrührt, was wohl üblicherweise der Fall ist, dann ist der Druck stromauf vom Begrenzungsventil 133 bei stillstehender Kolbenstange 128 im richtigen Verhältnis zur Gegenwirkung des Drehmomentes und dieser Druck ist dann der richtige Druck an der axialen Schubeinrichtung, um die Scheiben und die Walzen des Schwenkscheibengetriebes in Antriebseingriff zu halten.

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

Wenn anstatt des Begrenzungsventils 133 nur ein mechanischer Anschlag für die Kolbenstange 128 oder ein entsprechendes anderes Teil vorgesehen wäre, könnte sich aus erkennbaren Gründen ein zu starker Schlupf an den Schwenkrollen 11, 12 ergeben, und zwar weil der Axialschub zu gering wäre.

Wenn beim Arbeiten im oberen Übersetzungsbereich oder nahe dessen Ende beispielsweise durch Ausbleiben des Kraftstoffs an der primären Antriebsmaschine die Gefahr besteht, daß die Schwenkrollen 11, 12 außer Eingriff mit den Torusscheiben 1, 2, 10 kommen, dann wirkt auch in diesem Falle die soeben beschriebene Einrichtung im Sinne einer starken Erhöhung des axialen Schubes für die Schwenkrollen 11, 12 und die Torusscheiben 1, 2, 10 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 rechnungsgesteuertes 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 der erfindungsgemäßen Mittel nicht zu befürchten sind.

Nun ist es aus naheliegenden Gründen möglich, daß die Schwenkrollen 11, 12 an beiden Enden des möglichen Übersetzungsbereiches soweit verdreht werden, daß der Eingriff zwischen den Schwenkrollen 11, 12 und den Torusscheiben 1, 2, 10 aufhört. Zweckmäßig verwendet man also ein im Prinzip nach Fig. 3 arbeitendes Ventil, das ein solches zu starkes Verdrehen der Schwenkrollen 11, 12 in beiden Richtungen der möglichen Schwenkbewegung verhindert. Fig. 4 zeigt eine solche Anordnung. Aufgrund der Drehmomentumkehrungen beim Wechseln von einem Betriebszustand in den anderen ist es bei synchronen Systemen mit zwei Arbeitszuständen notwendig, einen doppeltwirkenden Stelltrieb zu verwenden, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Eine gemeinsame Kolbenstange 128, 128 a weist Kolben 146, 147, an jedem ihrer Enden auf, die in entsprechenden Stelltrieben 148 und 149 laufen bzw. arbeiten. Abgrenzungsventile 150 und 151 entsprechen im wesentlichen dem Begrenzungsventil 133 nach Fig. 6 sind vorgesehen, wobei aber die Kolbenstangen 128 und 128 a durch die Begrenzungsventile hindurchzuführen. Die Stange 139 bei der Darstellung nach Fig. 6 wird zu einem Rohr 152 für das Begrenzungsventil 150 und einem Rohr 153 für das Begrenzungsventil 151.

Der Ventilkörper 134 nach Fig. 6 wird in zwei Ventilkörper umgestaltet, wobei einer ein Teil des Stelltriebes 148 ist und der andere ein Teil des Stelltriebes 149. Im praktischen Falle handelt es sich bei diesem Ventilkörper um getrennte Bauelemente, die in geeigneter Weise am Stelltrieb 148 bzw. 149 befestigt sind und ihrerseits aus getrennten Teilen bestehen, die in ähnlicher Weise zusammengebaut sind.

Zwischen den zwei Kolbenstangen 128 und 128 a ist eine Art Kreuzkopf 129 mit Spalt 154 vorgesehen, welcher Spalt zwischen zwei Anschlägen 155 und 156 auf den Kolbenstangen ausgebildet ist.

Der Spalt nimmt eine Mitnehmer 131 auf, der sich am Ende des Hebels 151 der Verstelleinrichtung für das Übersetzungsverhältnis befindet; siehe in soweit Fig. 1.

Die Arbeitsweise eines jeden der beiden Begrenzungsventile 150 und 151 entspricht etwa der des Begrenzungsventiles 133 in Fig. 3 und die Bezugszeichen der Fig. 3 sind für entsprechende Teile in Fig. 4 wieder verwendet, wobei Apostrophe im Falle des Begrenzungsventiles 151 Anwendung finden.

Bei der Verwendung von zwei einzelnen Begrenzungsventilen muß dafür Sorge getragen werden, daß nicht eines der Ventile durch das andere kurzgeschlossen werden kann, da nur eines der beiden Begrenzungsventile 150 oder 151 jeweils in Betrieb sein kann. Dieses Problem wird bei der Anordnung nach Fig. 4 dadurch gelöst, daß die beiden Ventile hydraulisch in Reihe liegen. Eine Hydraulikleitung 157 verbindet den Ausgang 143 des Begrenzungsventiles 150 an den Eingang 141 des Begrenzungsventiles 151 und der Ausgang 143 des Begrenzungsventiles 151 ist mit dem nicht gezeigten Stellventil zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses verbunden. Wenn also ein Ventil in Betrieb ist, ist das andere voll geöffnet und stört den Betrieb des ersten Ventiles nicht.

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

Fig. 5 zeigt ein etwas kompliziertes einzelnes Begrenzungsventil zur Verwendung an jedem der beiden Enden eines Betätigungshubes der Übersetzungs-Verstelleinrichtung. Die Fig. 5 zeigt auch schematisch die wesentlichen Bauelemente des hydraulischen Teils der Anordnung zum Verstellen des Übersetzungsverhältnisses des Schwenkrollengetriebes.

Die Bezugszeichen früherer Figuren werden für gleiche Bauelemente wieder verwendet.

Der zusammengesetzte Ventilkörper besteht aus einem Teil 158, welches eine Verlängerung des Zylinders 48 ist, oder mit diesem einstückig ausgebildet ist. Ferner ist eine Umhüllung 159 um das Teil 158 vorgesehen. Ein Spalt zwischen dem Stellbetrieb 148 und dem Teil 158 bildet einen Ringkanal entsprechend der Nut 142 in Fig. 4 und ein Spalt zwischen dem Teil 158 und einem nach innen umgelegten Flansch 167 der Umhüllung 159 bildet einen Umfangskanal entsprechend der Nut 142 in Fig. 4. Die Einlaßöffnung 141 ist in der Mitte einer Nut 160 vorgesehen, die in die Innenoberfläche des Ventilkörperteiles 158 eingearbeitet ist.

Das bewegliche Teil des Ventils besteht aus einem spulenkörperartigen Teil 161, siehe insoweit Fig. 6. Das Teil 161 weist drei Ringflansche 162, 163 und 164 auf, die durch zwei Umfangsnuten 165 bzw. 166 voneinander getrennt sind.

Das Teil 161 weist ferner rohrförmige Fortsätze 167 und 168 auf, die durch Dichtungen im Stelltrieb 148 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 161 geht und am ringförmigen rechten Ende des Ringflansches 164 endet. Die Nut 166 steht in ähnlicher Weise 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 rohrförmigen Stirnfläche des Ringflansches 162 endet.

Die Bohrungen 168 und 170 sind in Fig. 6 in gestrichelten Linien angedeutet. In Fig. 6 ist das Teil 161 in seiner mittleren Stellung gezeigt. Der Druck an der Eingangsöffnung 141 wird über die Nut 160 und die Bohrung 168 in die Endkammer 172 auf der rechten Stirnseite des Ringflansches 164 geleitet und ferner über die Bohrung 170 in die Endkammer 173 am linken Ende des Ringflansches 162. Die axial auf das Teil 161 wirkenden Kräfte sind also im Gleichgewicht. Dasselbe gilt, wenn sich das Teil 161 nach rechts oder nach links bewegt, um so die Nut 166 von der Nut 160 zu trennen bzw. die Nut 165 von der Nut 160, da die Drücke in den Kammern 172 und 173 über eine Ausgleichsöffnung 164 gleichgehalten werden, solange die Nut 142 nicht durch den Ringflansch 162 abgedeckt ist und die Nut 142 durch den Ringflansch 164, und zwar wenn sich der Ventilkörper 161 nach links bzw. rechts verschiebt. Jede solche Abdeckung der diesbezüglichen 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 Fig. 5 ist der Ventilkörper 161 durch den Anschlag 155 nach links verschoben. In dieser Stellung verdeckt die linke Kante des Ringflansches 162 die Nut 142. Die Nut 165 des Ventilkörpers 161 ist außer Verbindung mit der Druckquelle, d. h. außer Verbindung mit der Nut 160 gekommen, so daß der hier herrschende Druck nicht über die Bohrung 168 in die Endkammer 172 fortgepflanzt werden kann. Die Endkammer 172 ist durch eine Übergangsöffnung 144 mit einer Stelle stromab der Drosselstelle verbunden. Der Druck in der Kammer 172 hält also, während der Druck in der Endkammer 173, die sich oberhalb der Drossel befindet, auf einen Wert steigt, bei welchem die nach rechts wirkende Kraft, die von der linken Stirnfläche des Ringflansches 62 übertragen wird, aufgrund dieses ansteigenden Druckes in der Kammer 173 die Kraft vom Anschlag 155 ausgleicht. Diese letztere Kraft kommt üblicherweise von der Gegenwirkung des Drehmomentes an den Schwenkrollen und so ist der Druck in der Endkammer 173 der stromauf durch das System in die Anpreßrichtung 18, 1, 5 der Fig. 1 fortgesetzt wird, derselbe, als ob dieselbe Gegenkraft des Drehmomentes am Stellbetrieb 146 gelegt wäre, und zwar unter der Annahme, daß die Kolbenfläche 171 am Ringflansch 162 und die Kolbenfläche des Stelltriebs 146 gleich sind. Dieser Druck ergibt aufgrund der Proportionalität der Kolbenflächen des Stelltriebs 146 und der Torusscheibe 1 in Fig. 1 der Schubeinrichtung die richtige axiale Belastung zum Abfangen der Rückwirkung der Schwenkrollendrehmomente. Es könnte nun so scheinen, als könnte man denselbenEndabschalteffekt dadurch erhalten, daß man den entsprechenden Druck an den Stellbetrieb 146 legt. Dies ist aber nicht der Fall, da das Endabschaltventil nach der Erfindung so angeordnet ist, daß es die Druckweiterleitung durch den Auslaß 143 in einer bestimmten Stellung verringert, die etwas vor dem Gefahrenpunkt oder der Gefahrenstellung liegt, an welcher die Schwenkrollen aus den Torus-Flächen herausgedreht würden; eine sehr kleine weitere Bewegung der Schwenkrollenhalterungen mit entsprechender weiterer Bewegung des Anschlags 155 würde einen sehr erheblichen Anstieg des Druckes in der Kammer 173 ergeben, der dann den Anschlag 155 ganz schnell zur Ruhe setzt. Zum Erreichen derselben Wirkung durch Anlegen eines geeigneten Druckes an den Stelltrieb 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 den Anschlag 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 Stelltrieb 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 Fig. 5 und 6, daß das Ventil 150 symmetrisch zu einem axialen Mittelpunkt ist. Wenn der Ventilkörper 161 durch die rechte Arbeitsfläche des Stelltriebs 146 nach rechts beaufschlagt wird, und zwar bei oder nahe dem rechten Ende des Bewegungsbereiches des Stelltriebes, dann arbeitet das Ventil in derselben Weise, wie dies oben unter Hinweis auf die nach links gerichtete Bewegung des Anschlags 155 beschrieben wurde. Die Drosselung der Druckmittelströmung zum Stellventil 186 geschieht an der Nut 142 und wird durch den Ringflansch 162 des Ventilkörpers 161 bewirkt.

Das Übersetzungsverhältnis - Steuersystem nach Fig. 5 weist eine Verdrängungspumpe 174 auf, die von der Eingangsquelle 3 angertrieben wird, wobei Strömungsmittel aus einem Sumpf 175 bezogen wird. Das von der Pumpe gelieferte Volumen wird unmittelbar an den Stelltrieb 176 geleitet und an ein Steuerventil 177, welches einen Zylinder 178 und einen Kolben 179 darin aufweist. Der Kolben 179 ist federnd nach unten so vorgespannt, daß seine untere Kante eine Entlastungsöffnung 180 nicht ganz abdeckt, sondern vielmehr durch einen Zapfen angehalten wird, der von seiner unteren Fläche so absteht, daß weder eine Einlaßöffnung 181 noch eine Auslaßöffnung 182 verschlossen werden können.

Strömungsmittel aus der Öffnung 182 führt durch eine Drossel 183 und dann zum Eingang 141 des Begrenzungsventils 150. Stromab der Drossel 183 ist eine Abzweigung des Strömungsmittelflusses zum Einlaß 184 oberhalb des Kolbens 179 vorgesehen. Die Spannung der Feder 185, den Kolben 179 nach unten vorspannt, ist so gewählt, daß der Pumpendurchsatz auch bei niedriger Pumpendrehzahl den Kolben 179 in einer solchen Stellung hält, daß ein erheblicher Strömungsmittelfluß durch die Öffnung 180 fließen kann; dieser Strömungsmittelfluß wird zur Schmierung des Schwenkrollenlagers verwendet.

Wenn aufgrund einer erhöhten Strömung durch das Begrenzungsventil 150 und das Steuerventil 168 die Strömung durch die Drossel 183 stärker wird, was zum Beispiel bei einer Erhöhung der Drehzahl der Eingangswelle 3 und damit der Pumpe 164 eintreten könnte, dann ergibt sich eine Druckdifferenz beiderseits der Drosselstelle 183, so daß der Druck oberhalb des Kolbens 179 fällt und der Druck unter dem Kolben steigt; dies bewegt den Kolben 179 nach oben, um so den Strömungsmittelabfluß durch den Auslaß 180 zu vergrößern. Das Ergebnis dieser dynamischen Verhältnisse besteht darin, daß der Strömungsmittelfluß durch das Begrenzungsventil 150 und das Stellventil 186 im wesentlichen konstant bleibt.

Die Strömung vom Auslaß 143 des Begrenzungsventiles 150 führt zum Stellventil 186, wobei aber ein das Drehmoment begrenzendes Ventil 187 in einer Abzweigungsleitung vom Stellventil 186 liegt. Das Ventil 187 ist praktisch eine Art Sicherheitsventil, das dann öffnet, wenn an ihm ein bestimmter Mindestdruck steht. der Zweck dieses Ventils besteht darin, zu hohe Ausgangsdrehmomente 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 verschwenkt, und zwar aufgrund der großen Rückwirkung des Drehmomentes, das zu diesen Verhältnissen geführt hat. Wenn der Druck, der an die Verstelleinrichtung der Übersetzung angelegt werden kann, begrenzt ist, dann ist auch das Drehmoment begrenzt, das in dem Schwenkschwellengetriebe auftreten kann und der Zweck des Ventiles 158 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 Drehmoments auszugleichen, die in der zweiten Betriebsart am unteren Ende des niedrigen Übersetzungsverhältnisses bzw. des diesbezüglichen Bereiches besteht.

Das Stellventil 186 weist eine Einlaßöffnung 188 auf, die zu einer Bohrung 189 führt. In der Oberfläche derselben sind zwei Umfangsnuten 190 und 191 ausgebildet, und zwar je eine auf einer Seite des Punktes wo der Einlaß 188 auf die Bohrung 189 stößt. Zwei Ringflansche 192 und 193 eines Ventilkörpers 199 sitzen dicht in der Bohrung 189 und haben einen axialen Abstand voneinander, der größer ist, als der der Nuten 190 und 191 voneinander, so daß in keiner Stellung des Ventilkörpers 194 die Nuten 190 und 191 vollständig und gleichzeitig durch die Ringflansche 192 und 193 abdeckbar sind. Die beiden Enden des Ventilkörpers 194 sind dicht durch die Endwandungen der Bohrung oder Kammer 189 hindurchgeführt, so daß zwei Kammern 195 und 196 entstehen, und zwar eine auf der rechten Seite des Ringflansches 192 und die andere auf der linken Seite des Ringflansches 193. Ausgangsöffnungen 197 und 198 führen aus den Nuten 190 bzw. 191 heraus. Der Auslaß 197 führt zum Zylinder 149 und der Ausgang 198 zum Stelltrieb 148. Eine Überlaufleitung 199 führt vom Auslaß 197 zur Kammer 195 und eine Überlaufleitung 200 vom Aulaß 198 zur Kammer 196. Ablaufleitungen 201 und 202 führen von den Auslässen 197 und 198 zum Ende einer Bohrung 203 und einer weiteren koaxialen Bohrung 204, wobei diese Bohrungen voneinander durch eine Wand 105 getrennt sind. Die äußeren Enden der Bohrungen 203 und 204 sind durch Wände 206 bzw. 207 abgeschlossen. Eine Kolbenstange eines Kolbens oder Schiebers 208 führt dicht durch die Wände 206, 205 und 207. Der Ventilkörper 208 hat zwei 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 Wand 205 berührt. Zwei Auslaßleitungen 211 und 212 führen aus den Bohrungen 203 und 204 heraus. Der Auslaß ist auf der Länge der Bohrung 203 derart angeordnet, daß er vom Ringflansch 209 abgeschlossen wird, wenn der Ventilkörper 208 sich vollständig nach links verschoben hat und der Auslaß 212 ist abgeschlossen, wenn der Ventilkörper 208 sich in seiner am weitestens nach rechts weisenden Endlage befindet, was in Fig. 5 dargestellt ist.

Die Auslässe 211 und 212 münden in eine einzelne Ablaßöffnung 213, die über ein nicht gezeigtes Sicherheitsventil von etwa der Art des Ventiles 187 nach außen führt, welches aber so vorgespannt ist, daß eine Entladung in den Sumpf 175 stattfinden kann, wenn der Druck einen bestimmten Wert erreicht, der nur wenig über dem Umgebungsdruck liegt. Das rechte Ende der Kolbenstange 194 ist mit einer Magnetsteuerung 214 für das Übersetzungsverhältnis gekoppelt, welches das Zwischenstück zwischen dem Stellventil 186 und einem elektronischen Rechner 215 für das Übersetzungsverhältnis darstellt.

An den Rechner 215 sind eine Mehrzahl von Eingängen gelegt, zum Beispiel Signale für die Eingangsdrehzahl und die Ausgangsdrehzahl des Schwenkrollengetriebes, so daß beispielsweise das jeweiligen Übersetzungsverhältnis gerechnet werden kann, und ferner wird dem Rechner ein Signal eingegeben, das der Stellung des Kraftstoffregelventils für den Antriebsmotor entspricht. Die Einzelheiten dieses Rechners sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erörterung; es ist nur erforderlich festzuhalten, daß er an der Magnetsteuerung 214 einen Strom liefert, der das errechnete Soll-Übersetzungsverhältnis darstellt bzw. dafür kennzeichnend ist.

Der Ventilkörper ist in die eine oder in die andere Richtung durch einen Druckunterschied zwischen den Kammern 195 und 196 vorgespannt, wobei die Drücke auf die axial äußeren Flächen der Ringflanschen 192 bzw. 193 wirken. Dieser Druckunterschied wird durch die Stellungen der Ringflansche bezüglich der Auslaßöffnungen 197 bzw. 198 bestimmt, die mit den Kammern 195 und 196 über die Leitungen 199 bzw. 200 in Verbindung stehen.

In Fig. 5 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 Ventilkörpers 194 zu begrenzen.

Wenn sich der Ventilkörper 194 aus einer mittigen Stellung, in welcher die Nuten 190 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 201 und 202 an die Kammern 202 und 204 gelegt, so daß der Ventilkörper 208 in diejenige Richtung in seine Endstellung verfahren wird, auf der der geringste Druck herrscht. In der Darstellung nach Fig. 5 ist der Ventilkörper 208 in die rechte Stellung verfahren.

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

Bei Beginn der Bewegung des Ventilkörpers 194 in die in Fig. 5 gezeigte Lage, würde der Druck in der Leitung 198 steigen und in der Leitung 197 fallen, wodurch der Ventilkörper 208 unverzüglich in die in Fig. 5 dargestellte Lage schnappen würde. In dieser Stellung des Ventilkörpers 208 schließt der Ringflansch 210 jegliche Verbindung zwischen der Leitung 198 und - über den Auslaß 202 - dem Auslaß 212. Der Auslaß 201 ist ebenfalls durch den Ringflansch 209 geschlossen, aber es besteht eine Verbindung zwischen der Leitung 201 und dem Auslaß 211 über einen Nebenschluß 216, der vom Auslaß 201 über die Bohrung 203 im Bereich der Wand 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 Fig. 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 sich der Ventilkörper 194 weiter nach links bewegt, wird der Teil des Strömungsmittels, der über 197, 201, 216, 211 und 213 zum Bezugsdruckpunkt fließt, verringert, so daß der Druck zwischen den Ringflanschen 195 und 196 ansteigt. Dieser Druck wird über den Auslaß 189 an den Stelltrieb 148 angelegt. Der Ventilkörper 194, die Öffnung 189 und die Nuten 190 und 191 wirken somit als Druck-"Potentiometer", welches den Druck im Stelltrieb 148 erhöht, wenn sich der Ventilkörper 194 nach links bewegt, und diesen Druck kleiner macht, wenn der Ventilkörper 194 sich nach rechts bewegt. Ein Vergleich mit Fig. 5 zeigt, daß eine nach links gerichtete Verschiebung des Ventilkörpers 194 und die Erregung des Stelltriebs 148 für Rückwärtsantrieb 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 208 nach links und die Vorgänge am Stellventil 186 laufen spiegelbildlich zu denjenigen ab, die oben unter Hinweis auf die nach links gerichtete Bewegung des Ventilkörpers 194 beschrieben wurden. Der Zylinder 149 wird dann unter Druck gesetzt und der Stelltrieb 148 auf den Bezugsdruck belüftet. Diese Bedingungen sind erforderlich, um einen Vorwärtsantrieb im ersten Betriebszustand zu ermöglichen.

In Fig. 8 sind in den Nebenschlüssen 216 und 217 Drosselstellen angedeutet. Diese Drosselstellen dienen dazu, das schlagartige Umschalten des Ventilkörpers 208 zu unterstützen. Wenn beispielsweise der Ventilkörper 208 von der in Fig. 5 gezeigten linken Stellen umschalten soll, dann ergibt sich eine Druckdifferenz über dem Ringflansch 209 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 von der nach links gerichteten Bewegung des Ventilkörpers 104 in die nach rechts gerichtete Bewegung desselben und umgekehrt, wird durch Umpolen des Stroms in der Magnetsteuerung 214 bewirkt, wozu unter anderem der Rechner 215 dient. Gleichzeitig damit wird ein Signal vom Rechner 215 an eine Magnetsteuerung 218 für eine Kupplung gegeben, um das Kupplungsventil 219 zu betätigen, das mit unter Druck stehendem Strömungsmittel von der Pumpe 174 gespeist wird. Das Strömungsmittel wird dem Kupplungszylinder 86 (siehe Fig. 1) zugeführt, wenn der Ventilkörper des Ventiles 219 nach links verschoben wird, und wenn der Ventilkörper nach rechts verschoben wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird der Kupplungszylinder 86 zum Sumpf 175 hin entleert bzw. entlastet, so daß die Kupplung löst.

Wenn das Begrenzungsventil 150 in einer oder in der anderen Richtung arbeitet, wird der Zufluß zum Ventil 184 nahezu vollständig vom normalen Strömungsmittelzufluß am Eingang 188 abgeschaltet und die Stelltriebe 148 und 149 haben nur noch eine vernachlässigbare Wirkung.

Wenn das Abschaltventil im Sinne einer Verringerung des Strömungsmittelflusses in der oben beschriebenen Weise arbeitet, dann geht der Druck stromauf der Drosselstelle schnell aber stetig auf denjenigen Wert, der zum Anhalten des schwenkrollenverstellenden Antriebes erforderlich ist.

Bei stoßartigen Belastungen in dem Getriebesystem ist es aber möglich, daß das Ventil kurzzeitig in einen Zustand verstellt wird, in welchem es den Strömungsmittelfluß vollständig sperrt und dadurch einen Druckanstieg stromauf des Ventils hervorruft, der beispielsweise die Pumpe zerstören könnte und/oder die Torus-Scheiben bzw. die Schwenkrollen, 11, 12 und zwar durch ein übergroßes axiales Zusammendrücken dieser Bauelemente. Um gegen solche Vorkommnisse gesichert zu sein, ist ein bei hohem Druck ansprechendes Sicherheitsventil 220 an die Strömungsmittelzufuhr zum Begrenzungsventil 150 angeschlossen. Das Ventil 220 öffnet sich bei Auftreten sehr großer Drücke und entlädt das durchfließende Strömungsmittel in den Sumpf 175.

Claims (5)

1. Schalteinrichtung für Schwenkrollengetriebe mit einem oder mehreren parallel angeordneten Sätzen von Schwenkrollen, die um in der Berührungsebene der Schwenkrollen mit den Torusscheiben liegenden Achsen verschwenkbar sind, wobei das Übersetzungsverhältnis durch das Gleichgewicht zwischen der Reaktionskraft des Antriebsdrehmoments an den Schwenkrollenlagern (25, 27, 31, 33) und einer Kraft von dem Übersetzungsstelltrieb (146, 148) bestimmt ist, und wobei die Torusscheiben (1, 2, 10) und die Schwenkrollen (11, 12) in Antriebsverbindung in axialer Richtung (bezogen auf das Getriebe) aufeinander vorgespannt sind und wobei die Anpreßeinrichtung (1, 18, 5) ein Stellventil und die Schwenkrollenstelltriebe (146, 148) hydraulische Bauelemente sind, die aus einer gemeinsamen Quelle hydraulischgespeist werden, gekennzeichnet durch ein im Druckmittelkreis in Flußrichtung zwischen Anpreßeinrichtung (1, 18, 5) und Stellventil (186) angeordnetes Begrenzungsventil (133, 150) mit einem Steuerkolben (135, 140) der von den Schwenkrollen (11, 12) mittels eines Anschlags (132, 155, 156) betätigbar ist, wenn sich diese ihrer zulässigen Endstellung nähern, wobei dann das Begrenzungsventil (133, 150), über den druckmittelbeaufschlagten Steuerkolben eine Kraft auf den Schwenkrollen ausübt, um der Annäherung entgegenzuwirken, und das Begrenzungsventil (133, 150) die Druckmittelspeisung des Stellventils (186) drosselt, so daß der Druck stromauf vom Begrenzungsventil (133, 150) ansteigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsventil (150) ein Gehäuse mit zylindrischer Bohrung und einem Steuerkolben (135) in der Bohrung aufweist, der einen Ringflansch (140) 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 Kammer in Verbindung bringbar ist, so lange der Ringflansch (140) die Auslaßöffnung (143) nicht verdeckt, und daß die Pumpe über die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung und die dazwischen liegende Kammer mit dem Stelltrieb für das Übersetzungsverhältnis verbunden ist, und daß ferner der Ringflansch (140) in dem Begrenzungsventil (150) die Verbindung der beiden Kammern desselben unterbricht, wenn sich die Schwenkrollen (11, 12) einer ihrer Extremlagen nähern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei gekoppelte Begrenzungsventile (150, 151; Fig. 7) für die beiden Extremlagen der Schwenkrollen (11, 12) aufweist, und daß die beiden Begrenzungsventile (150, 151) 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 (186) durchströmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (135) des Begrenzungsventiles (z. B. 150) hohl ausgebildet ist, und daß eine Kolbenstange (128) des Stelltriebes durch ihn hindurchführt, wobei der Steuerkolben (140) einen rohrförmigen Abschnitt (152) beiderseits des Ringflansches (140) aufweist, und daß die Kolbenstange (128) einen Anschlag (155) aufweist, der an den rohrförmigen Kolbenabschnitt (152) anschlägt, wenn der Stelltrieb in den Bereich einer Extremlage übergeht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenfläche des Begrenzungsventils (150) eine Wirkfläche hat, die im wesentlichen gleich bzw. jedenfalls nicht größer ist als die Wirkfläche des Übersetzungsstelltriebs (146), der das Übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes verstellt.