DE4222636A1 - Stufenlos einstellbares Umschlingungsgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares Um­ schlingungsgetriebe mit hydraulischer Anpressung und Übersetzungssteuerung sowie mit einem zugehörigen Hydrau­ liksystem, enthaltend wenigstens eine Pumpe zur Druckmit­ telversorgung, einen Steuerschieber für die Übersetzungs­ einstellung sowie eine im Abfluß des Hydrauliksystems an­ geordnete, aus mindestens einem Ventil bestehende und den Basisdruck des Hydrauliksystems bestimmende Druckhalte­ einrichtung.

Solche Umschlingungsgetriebe sind vielfach, worauf nach­ folgend im wesentlichen Bezug genommen wird, ohne daß die Erfindung darauf beschränkt sein soll, Kegelscheibenge­ triebe mit zwei auf der An- und Abtriebswelle angeordne­ ten Kegelscheibenpaaren und einem zwischen diesen umlau­ fenden Übertragungsmittel, wobei die Kegelscheiben mit der sie tragenden Welle drehfest verbunden sind und auf jeder Welle eine Kegelscheibe auch axial festliegt, wäh­ rend die dazugehörige zweite Kegelscheibe als axial ver­ schiebbarer Teil eines wellenfesten Zylinder-Kolben- Aggregates ausgebildet ist, dem das Druckmittel durch den Steuerschieber zugeteilt wird, der durch Stellmittel zur Einstellung und Aufrechterhaltung der Getriebeübersetzung einstellbar ist. Der im Abfluß des Hydrauliksystems herr­ schende Basisdruck entspricht im wesentlichen dem auf der Abtriebsseite des Getriebes vorhandenen Druck.

Bei derartigen, allgemein bekannten Kegelscheibengetrie­ ben mit voll hydraulischer Einstellung und Aufrechterhal­ tung der Übersetzungsstellung muß die mit dem Antrieb ge­ koppelte Pumpe so ausgelegt sein, daß sie auch bei nied­ rigen Drehzahlen des Antriebsaggregates eine ausreichende Druckflüssigkeitsmenge zur Verfügung stellt. Dies be­ dingt, daß mit steigender Antriebsdrehzahl auch die von der Pumpe geförderte Druckmittelmenge steigt und damit im Endbereich in der Regel weit oberhalb der benötigten Men­ ge liegt. Damit ist ein nutzloser Energieaufwand verbun­ den.

Mit diesem Problem befaßt sich bereits die DE-OS 37 28 994. Dort werden als Lösung zwei Versorgungspumpen vorgeschlagen, die nach Überschreitung eines bestimmten Förderstromes nacheinander auf einen drucklosen Durckmit­ telrückfluß bzw. wenigstens teilweise auf einen Nebenver­ braucher umgeschaltet werden, womit sich eine erhebliche Energieeinsparung ergibt.

Nachteilig ist hierbei jedoch, daß die mit der Pumpen­ steuerung verbundenen Schaltungen nur aufgrund theoreti­ scher Werte ausgelegt werden können und daß sie sich nicht auf einen momentanen Bedarf des Getriebes einstel­ len können. Dies ist von Bedeutung insoweit, als sich die unvermeidlichen Leckagen im Getriebe mit der Temperatur und dem Verschleißzustand der Dichtstellen ändern und die Häufigkeit und Schnelligkeit von Getriebeverstellungen sehr unterschiedlich sein können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Getriebe der ein­ gangs genannten Art hinsichtlich des sich jeweils erge­ benden Pumpenförderstromes so auszubilden, daß unabhängig von Leckagen sowie der Häufigkeit und Schnelligkeit von Änderungen der Getriebeübersetzung bzw. unter deren Be­ rücksichtigung im übrigen aber von der Pumpe jeweils praktisch keine überschüssigen Druckölmengen geliefert werden.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einem Getriebe der ein­ gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Dosiereinrichtung für den Pumpenförderstrom vorgese­ hen ist und eine den Zuflußstrom zur Druckhalteeinrich­ tung unter Ausschluß von Leck- und Verstellströmen erfas­ sende Meßeinrichtung, die auf die Dosiereinrichtung im Sinne der Einhaltung eines Optimalförderstromes einwirkt.

Der Kern der Erfindung liegt also darin, daß mit Hilfe einer Meßeinrichtung die aus der Steuerung des Getriebes endgültig abfließende Druckmittelmenge als Bestimmungs­ größe dafür herangezogen wird, welcher Pumpenförderstrom eingestellt werden soll. Im Gegensatz zu der eingangs be­ schriebenen bekannten Lösung wird also nicht der der Ge­ triebesteuerung zufließende Druckmittelstrom sondern der von der Getriebesteuerung abfließende Druckmittelstrom für die Bestimmung der Pumpenleistung verwendet. Damit ist beim Gegenstand der Erfindung jeweils auftretenden Leckagen sowie auch der Häufigkeit und Schnelligkeit von Getriebeverstellungen Rechnung getragen, bevor die am Ende rückfließende Druckmittelmenge zur Einstellung des Pumpenförderstromes herangezogen wird. Damit läßt sich der Druckmittelüberschuß, also die Menge des von der Pumpe zuviel geförderten Druckmittels auf ein Minimum be­ schränken unabhängig davon, welche Leckverluste bzw. welche besonderen Druckmittelanforderungen sich innerhalb der hydraulischen Steuerung für das Getriebe ergeben.

In Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Dosiereinrichtung ein Stellorgan zur Einstellung des Förderstromes der Pumpe ist, daß die Druckhalteeinrichtung ein Vorspannventil ist, daß die zwischen Steuerschieber und Vorspannventil angeordnete Meßeinrichtung eine Drossel (Meßblende) ist, daß die beiden Seiten der Drossel je mit einer der beiden Kolbenseiten eines das Stellorgan betätigenden Stellglie­ des in Form eines Zylinder-Kolben-Aggregates verbunden sind, daß eine Überströmleitung des vor dem Steuerschie­ ber liegenden Teils der Pumpendruckleitung vor der Dros­ sel mit der Abflußleitung des Steuerschiebers verbunden ist, und daß der Kolben des Stellgliedes auf der Seite, die mit der dem Vorspannventil zugewandten Seite der Drossel verbunden ist, durch eine Kraft im Sinne einer Vergrößerung des Förderstromes der Pumpe beaufschlagt ist.

Hier wird also im Rahmen der Meßeinrichtung das einfache Mittel einer Drossel bzw. Meßblende in der Verbindungs­ leitung zwischen Steuerschieber und Vorspannventil ange­ wendet, wobei das Druckgefälle an der Drossel die Stell­ größe für das Zylinder-Kolben-Aggregat hergibt, das seinerseits die Einstellung der hinsichtlich ihres Fördervolumens veränderbaren Pumpe bewirkt. Damit kann innerhalb der Steuerung des Getriebes unabhängig von den jeweiligen Leckagen und sonstigen Anforderungen kein Druckmittelmangel entstehen, ohne daß auf der anderen Seite von der Pumpe ständig ein unnötiger Druckmittel­ überschuß nutzlos gefördert werden müßte.

Einige wesentliche Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 6 festgehalten.

So ist beim Gegenstand des Anspruches 3 vorgesehen, daß der Steuerschieber - in an sich bekannter Weise - als Vierkantensteuerschieber mit zentralem Druckmittelzufluß ausgebildet ist, daß die Räume des Steuerschiebers für die Aufnahme des an den Steuerkanten übertretenden, über­ schüssigen Druckmittels durch eine Leitung miteinander verbunden sind, daß die Räume auf der den Steuerkanten abgewandten Seiten durch weitere mit Abflüssen verbundene Steuerkanten des Steuerschiebers abgeschlossen sind, die bei normaler Arbeitsstellung der Steuerschiebers ge­ schlossen sind, bei dessen durch eine Schnellverstellung des Getriebes aber stark ausgelenkter Stellung die Räume mit einer weiteren Rückflußleitung für das Druckmittel verbinden, daß die weitere Rückflußleitung mit der Ab­ flußleitung auf der dem Vorspannventil zugewandten Seite der Drossel verbunden ist, daß die Abflußleitung des Steuerschiebers auf dem vor der Drossel liegenden Seite ein in Richtung auf den Steuerschieber schließendes Rück­ schlagventil aufweist, und daß in der zwischen Rück­ schlagventil und Drossel mit der Abflußleitung verbundene Überstromleitung der Pumpendruckseite ein Differenzdruck­ ventil angeordnet ist.

Mit dem Gegenstand des Anspruches 4 kann auch vorgesehen sein, daß der Steuerschieber als Vierkantensteuerschieber mit zentralem Druckmittelzufluß ausgebildet ist, daß die Räume des Steuerschiebers für die Aufnahme des an den Steuerkanten übertretenden, überschüssigen Druckmittels durch eine Leitung miteinander verbunden sind, daß in den zu den Zylinder-Kolben-Aggregaten des Getriebes ausgehend vom Steuerschieber führenden Leitungen Drossel blenden zur Begrenzung der Verstellgeschwindigkeit des Getriebes und zur Dämpfung eingesetzt sind, daß die Drosselblenden ein Bestandteil von Stromregelventilen sind, die bei aus den Zylinder-Kolben-Aggregaten des Getriebes rückströmenden Druckmittel diesem einen Abflußkanal öffnen, daß der Ab­ flußkanal mit der Abflußleitung auf der dem Vorspannven­ til zugewandten Seite der Drossel verbunden ist, und daß in der von der Drossel mit der Abflußleitung verbundenen Überströmleitung der Pumpendruckseite ein Differenzdruck­ ventil angeordnet ist.

Diese beiden vorgenannten Lösungen haben gemeinsam, daß bei einer schnellen Verstellung des Getriebes durch Um­ gehung der Meßblende indirekt die Druckmittelmenge zur Erhöhung der Förderleistung der Pumpe herangezogen wird, die aus dem Zylinder-Kolben-Aggregat der Getriebeseite ausgeschoben wird, bei der sich durch Vergrößerung des Abstandes der Kegelscheiben das Volumen des zugeordneten Zylinder-Kolben-Aggregates verkleinert. Damit wird dann gleichzeitig durch Erhöhung der Pumpenleistung genügend Druckmittel zur Verfügung gestellt, um den Zylinderraum des anderen Zylinder-Kolben-Aggregates des Kegelscheiben­ getriebes schnell zu füllen, bei dem die Kegelscheiben ihren axialen Abstand entsprechend verringern.

Nach einer weiteren Lösung des Erfindungsgedankens kann vorgesehen sein, daß der Steuerschieber als Vierkanten­ steuerschieber mit zentralem Druckmittelzufluß ausgebil­ det ist, daß die Räume des Steuerschiebers für die Auf­ nahme des an den Steuerkanten übertretenden, überschüssi­ gen Druckmittels durch eine Leitung miteinander verbunden sind, daß das Stellglied als Zylinder-Kolben-Aggregat mit einem Stufenkolben ausgebildet ist, daß die Verbindung des Zylinder-Kolben-Aggregates mit der bezüglich der Drossel auf Seiten des Steuerschiebers gelegenen Teil der Abflußleitung auf beide Kolbenräume des Stellgliedes geht, daß die im Durchmesser größere Kolbenstufe auf der dem Vorspannventil zugewandten Seite der Drossel mit der Abflußleitung verbunden ist, daß die im Durchmesser klei­ nere Kolbenstufe mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist, und daß in der vor der Drossel mit der Abflußleitung verbundenen Überströmleitung der Pumpendruckseite ein Differenzdruckventil angeordnet ist.

Schließlich besteht auch für andersartige Steuersysteme von Kegelscheibengetrieben eine Anwendungsmöglichkeit des Gegenstandes der Erfindung. Hier kann nach Anspruch 6 vorgesehen sein, daß der Steuerschieber als Zweikanten­ steuerschieber ausgebildet ist, der der Abtriebsseite des Getriebes das Druckmittel mit dem pumpenseitigen Druck zuleitet, während der Antriebsseite das Druckmittel über die zugeordnete erste Steuerkante des Steuerschiebers zu­ geteilt wird, daß das antriebsseitige Zylinder-Kolben- Aggregat einen größeren wirksamen Durchmesser als das ab­ triebsseitige Zylinder-Kolben-Aggregat aufweist, daß die über die der Antriebsseite zugeordnete zweite Steuerkante des Steuerschiebers abströmenden überschüssigen Druckmit­ telmengen mittels einer Leitungsverbindung an den druck­ losen Druckmittelrückfluß des Vorspannventils angeschlos­ sen sind, und daß der Steuerschieber außerhalb der norma­ len Betriebsstellung in solche Stellungen auslenkbar ist, daß entweder an- und abtriebsseitige Druckmittelzufüh­ rungsleitungen miteinander verbunden sind oder antriebs­ seitige Druckmittelzuführungsleitung und Leitungsverbin­ dung an den drucklosen Druckmittelrückfluß.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus­ führungsformen, die auf der Zeichnung vereinfacht bzw. schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein stufenlos einstellbares Kegelscheibengetrie­ be mit hydraulischer Steuerung und zusätzlicher Steuerung der Druckmittelpumpe sowie

Fig. 2 bis 4 weitere Ausführungsformen des Gegenstan­ des gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein allgemein mit der Ziffer 1 versehenes Kegelscheibengetriebe mit einer Antriebswelle 2 und einer Abtriebswelle 3, auf denen Paare von Kegelscheiben 4, 5, 6, 7 angeordnet sind, zwischen denen ein Zugmittel 8 um­ läuft. Die Kegelscheiben 4, 7 sind wellenfest angeordnet, während die Kegelscheiben 5, 6 als drehfest mit der zuge­ ordneten Welle verbundene, aber axial verschiebbare Scheiben ausgebildet sind, die mit Zylinder-Kolben-Aggre­ gaten 9, 10 zur Einstellung und Aufrechterhaltung der Ge­ triebeübersetzung zusammenwirken.

Den Druckzylindern 9, 10 wird das von einer Pumpe 11 aus einem Druckmittelvorrat 12 bezogene Druckmittel über einen Steuerschieber 13 mittels Leitungen 14, 15 zuge­ teilt. Ein Rückfluß 16 des Steuerschiebers 13 für über­ schüssige Druckölmengen geht auf eine Abflußleitung 17, in der ein einstellbares Vorspannventil 18 angeordnet ist, von dem aus das Druckmittel über eine Leitung 19 drucklos abfließt und, wie bei 20 angedeutet, beispiels­ weise der Beölung des Zugmittels 8 dient.

Zur Aufrechterhaltung und Einstellung der Getriebeüber­ setzung dient ein allgemein mit 21 bezeichnetes Hebelge­ stänge, das mit dem freien Ende eines Hebels 22 in eine Umfangsnut 23 der axial verschiebbaren Kegelscheibe 6 bzw. des damit verbundenen Zylinder-Kolben-Aggregates 10 eingreift. Mit dem anderen Ende befindet sich der Hebel 22 in Gelenkverbindung mit einer ortsfest schwenkbar ge­ lagerten Handhabe 24 zur willkürlichen Einstellung der Getriebeübersetzung. Über seine Längserstreckung ist der Hebel 22 außerdem mit dem Stellglied 25 des Steuerschie­ bers 13 verbunden, wodurch in an sich bekannter Weise mittels der Handhabe 24 die Einstellung der Getriebeüber­ setzung und durch Reaktion des Stellgliedes 25 auf Abwei­ chungen der Kegelscheibe 6 von der eingestellten Getrie­ beübersetzung die Aufrechterhaltung der Getriebeüberset­ zung möglich ist.

Im Falle der Fig. 1 ist der Steuerschieber 13 als Vier­ kantensteuerschieber ausgebildet mit zentralem Druckmit­ telzufluß 26 seitens der Pumpe 11, wobei die Räume 27, 28 des Steuerschiebers 13 für die Aufnahme des an den Steuerkanten übertretenden, überschüssigen Druckmittels durch eine Leitung 29 miteinander verbunden sind.

An diese durch die Leitung 29 miteinander verbundenen Räume schließt sich der bereits erwähnte Rückfluß 16 an, in dem das Druckmittel mit dem auf der Abtriebsseite des Getriebes im Zylinder-Kolben-Aggregat 9 herrschenden hydraulischen Druck ansteht, wobei dieser für das Getrie­ be geltende Basisdruck durch das Vorspannventil 18 auf­ rechterhalten wird.

Die Pumpe 11 ist im vorliegenden Falle als hinsichtlich ihres Verdrängungsvolumens steuerbare Pumpe ausgebildet, was durch den Pfeil bzw. ein dadurch symbolisiertes Stellorgan 30 verdeutlicht ist.

Dieses Stellorgan 30 ist an ein Stellglied 31 in Form eines Zylinder-Kolben-Aggregates angeschlossen, das mit seinen beiden Zylinderräumen 32, 33 mit der Abflußleitung 16 auf ihrem Wege zum Vorspannventil 18 verbunden ist.

Zwischen den Verbindungsstellen 34, 35 der Zylinderräume 32, 33 mit der Abflußleitung 16, 17 ist eine Drossel bzw. Meßblende 36 angeordnet, die bei aus dem Steuerschieber 13 abfließenden Druckmittelmengen ein Druckgefälle er­ zeugt, das am Kolben 37 des Stellgliedes 31 zu einer Stellkraft führt, die sich letztendlich auf das Stell­ organ 30 der Pumpe 11 auswirkt.

Im Zylinderraum 32 befindet sich außerdem eine Druckfeder 38, durch die das Stellglied 31 das Stellorgan 30 der Pumpe 11 in Richtung auf maximale Pumpenleistung zu be­ einflussen sucht.

Die Pumpendruckleitung 26 ist außerdem über eine Über­ stromleitung 39 unter Zwischenschaltung eines Differenz­ druckventils 40 an die Abflußleitung 16, 17 angeschlos­ sen.

Die Ausbildung des Steuerschiebers 13 ist im Vergleich zu bekannten Fällen außerdem dadurch ergänzt, daß das Stell­ glied 25 an seinen beidseitigen Enden Steuerkanten 41, 42 aufweist, durch die die Räume 27, 28 mit je einer weite­ ren Rückflußleitung 43, 44 verbindbar sind, die über eine Leitung 45 zusammengefaßt mit der Abflußleitung 17 auf der dem Vorspannventil 18 zugewandten Seite der Drossel 36 verbunden sind. Die Steuerkanten 41, 42 verschließen bei normaler Arbeitsstellung des Stellgliedes 25 die Räu­ me 27, 28 gegenüber den Leitungen 43, 44, öffnen aber den Zutritt zu der Leitung 43 bzw. 44 bei mit einer Schnell­ verstellung des Getriebes verbundener starker Auslenkung des Stellgliedes 25.

Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß im Rückfluß 16 noch ein Rückschlagventil 46 angeordnet ist derart, daß es einen Rückfluß des aus dem Differenzdruckventil 40 austretenden Druckmittelstromes in Richtung auf den Steuerschieber 13 verhindert.

Die so in ihren Einzelteilen beschriebene Steuervorrich­ tung für das Kegelscheibengetriebe 1 arbeitet wie folgt:

Bei normalem Betriebszustand des Kegelscheibengetriebes 1 befindet sich das Stellglied 25 des Steuerschiebers 13 etwa in der aus der Zeichnung gemäß Fig. 1 ersichtlichen Position. Dabei wird den Zylinder-Kolben-Aggregaten 9 und 10 das zur Aufrechterhaltung der an der Handhabe 24 ein­ gestellten Getriebeübersetzung notwendige Druckmittel ge­ liefert. Kleinere Regelvorgänge zur Korrektur der einge­ stellten Getriebeübersetzung werden durch Abfühlen mit­ tels des Hebels 22 und Übertragung dessen Bewegung auf das Stellglied 25 durch den Steuerschieber 13 ausgeführt, wobei Drosselblenden 47, 48 in den Leitungen 14, 15 für ein gedämpftes Reaktionsverhalten sorgen.

Das an den bezüglich des Druckmittelzuflusses 26 außen liegenden Steuerkanten 49, 50 abströmende überschüssige Druckmittel gelangt über den Rückfluß 16 und die Abfluß­ leitung 17 an das Vorspannventil 18, das den Basisdruck für die Getriebesteuerung aufrechterhält, der im wesent­ lichen der Druckbeaufschlagung des abtriebsseitigen Zylinder-Kolben-Aggregates 10 entspricht. Diese Betriebs­ weise ist allgemein bekannt und soll hier auch nicht mehr in ihren Einzelheiten näher erläutert werden.

Neu ist jedoch im vorliegenden Falle, daß im Rückfluß 16 bzw. der Abflußleitung 17 eine Drossel 36 angeordnet ist, an deren beide Seiten sich die Zylinderräume 32, 33 eines Stellgliedes 31 anschließen, das der Leistungsverstellung der hinsichtlich ihres Verdrängungsvolumens steuerbaren Pumpe 11 dient derart, daß die Pumpe nach Möglichkeit immer nur soviel Druckmittel liefert, wie dies für die Getriebesteuerung einschließlich der dabei auftretenden Leckverluste und der Abdeckung kurzzeitigen Druckmittel­ bedarfs für eine schnelle Verstellung der Getriebeüber­ setzung erforderlich ist.

Dazu wird das an der Drossel 36 sich einstellende Druck­ gefälle in Verbindung mit dem Stellglied 31 derart ge­ nutzt, daß bei hohem Druckgefälle, also bei an der Ver­ bindungsstelle 35 anstehendem hohen Druckmittelrückfluß sich auch im Zylinderraum 33 des Stellgliedes 31 ein ge­ genüber dem Zylinderraum 32 des Stellgliedes 31 hoher Druck ausbildet, der den Kolben 37 bezogen auf Fig. 1 nach links gegen den Druck der Feder 38 verschiebt und damit das Stellorgan 30 der Pumpe 11 so bewegt, daß die Pumpe zu einer niedrigeren Leistung verstellt wird.

Bei entsprechender Dimensionierung der Drossel 36 kann auf diese Weise für den Normalzustand das Druckgefälle an der Drossel 36 so eingestellt werden, daß über diese nur ein minimaler Druckmittelrückfluß in Richtung auf das einstellbare Vorspannventil 18 stattfindet, wobei dieser Druckmittelrückfluß nur gerade ausreichen muß, um die Funktion des Vorspannventils 18 aufrechtzuerhalten. Das bedeutet eine entsprechend niedrige Leistung der Pumpe 11 , die wie gesagt, dann nur den Bedarf der hydraulischen Steuerung für das Getriebe 1 einschließlich der dabei auftretenden Leckverluste abdeckt.

Findet durch eine entsprechende Betätigung der Handhabe 24 - was auch der entsprechenden Verstellung eines Lei­ stungshebels eines Kraftfahrzeuggetriebes gleichkommt - nun aber eine schlagartige Änderung der Übersetzungsein­ stellung des Getriebes statt, so führt dies zu einer damit einhergehend entsprechenden, starken Verschiebung des Stellgliedes 25 aus der aus der Fig. 1 ersichtlichen Normallage mit der Folge, daß eines der Zylinder-Kolben- Aggregate 9, 10 schnell mit Druckmittel zu füllen ist, während aus dem anderen Zylinder-Kolben-Aggregat eine entsprechende Druckmittelmenge herausgeschoben werden muß. Diese zuletzt genannte, herauszuschiebende Druckmit­ telmenge gelangt nun über die zugeordnete äußere Steuer­ kante 49 oder 50 des Steuerschiebers 13 in den zugeordne­ ten Raum 27 bzw. 28 und kann von da aus vermittels der Leitung 29 über eine der Leitungen 43 bzw. 44 und dann die Sammelleitung 45 zusätzlich auf die Seite der Drossel 36 abfließen, die dem Vorspannventil 18 zugewandt ist. Dadurch wird der Durchsatz und damit die Druckdifferenz an der Drossel 36 verringert, was zu einer Verschiebung des Kolbens 37 bezogen auf Fig. 1 von links nach rechts und damit zu einer Bewegung des Stellorgans 30 der Pumpe 11 in Richtung auf eine höhere Pumpenleistung führt. So ist also bei der durch Betätigung des Hebels 24 eingelei­ teten Schnellverstellung des Getriebes dafür Sorge getra­ gen, daß die Pumpe 11 schlagartig auch die größere Druck­ mittelmenge liefert, die zur Füllung des Zylinder-Kolben- Aggregates 9 bzw. 10 führt, das bei der gewünschten Ände­ rung der Getriebeübersetzung eine Annäherung der zugeord­ neten Kegelscheiben 4, 5 bzw. 6, 7 bewirken soll.

Das die Drossel 36 durchfließende Druckmittel kommt dabei aus der Pumpenleitung 26 über das Differenzdruckventil 40. Damit es die Drossel 36 nicht über die oben genannten momentan offenen Steuerschieberkanäle umgehen kann, ist das bereits beschriebene Rückschlagventil 46 in dem Rück­ fluß 16 angeordnet.

Bei den nachfolgenden anhand der Fig. 2 bis 4 be­ schriebenen abgewandelten Ausführungsformen einer Getrie­ besteuerung sind die wiederkehrenden Teile, soweit sie bereits anhand Fig. 1 beschrieben worden sind, mit den bereits verwendeten Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal im einzelnen erläutert. Dies betrifft insbesondere die Ausbildung der Getriebeeinheit 1, der Pumpe 11 sowie der Abflußleitung 17 mit dem Vorspannventil 18.

Gegenüber der anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausfüh­ rungsform weist die Ausführungsform gemäß Fig. 2 einen normalen, an sich bekannten Steuerschieber 51 mit an dem Hebel 22 angelenkten Stellglied 52 auf. Unterschiedlich ist jedoch hier, daß die anhand der Fig. 1 bereits er­ wähnten, dem Steuerschieber 51 in den Leitungen 14, 15 nachgeschalteten Drosselblenden hier ein Bestandteil von Stromregelventilen 53, 54 sind, die bei aus den Zylinder- Kolben-Aggregaten 9 oder 10 des Getriebes bei dessen Ver­ stellung rückströmendem Druckmittel diesem einen Abfluß­ kanal 55, 56 öffnen, der mit der Abflußleitung 45 auf der dem Vorspannventil zugewandten Seite der Drossel 36 ver­ bunden ist.

Damit arbeitet das anhand der Fig. 2 dargestellte Ge­ triebe für den Normalzustand wie das Getriebe gemäß Fig. 1. Sobald sich jedoch für eine schnelle Verstellung der Getriebeübersetzung eine entsprechend starke Auslenkung des Stellgliedes 52 des Steuerschiebers 51 ergibt und damit ein starker Druckmittelrückstrom aus dem Zylinder- Kolben-Aggregat 9 oder 10, bei dem die zugeordneten Kegelscheiben 4, 5 bzw. 6, 7 ihren axialen Abstand ver­ größern, führt dieser Druckmittelrückstrom bei dem zuge­ ordneten Stromregelventil 53 bzw. 54 zu einer Verstellung dahingehend, daß die Leitung 14 bzw. 15 mit der Leitung 45 verbunden ist, so daß das rückströmende Druckmittel­ volumen auf die Seite der Drossel 36 gelangt, die dem Vorspannventil 18 zugewandt ist. Damit ergibt sich dann wieder bezüglich des Stellgliedes 31 und der Wirkung auf die Pumpe 11 das gleiche, was bereits anhand der Fig. 1 beschrieben wurde.

Vorteilhaft ist im vorliegenden Falle, daß der Steuer­ schieber 51 einfach in der Form ausgebildet sein kann, wie sie an sich bekannt ist.

Auch alle übrigen Funktionen stimmen mit der anhand der Fig. 1 beschriebenen Bauform überein, weshalb auf die nochmalige Erläuterung verzichtet wird.

Entsprechendes gilt für die Ausführungsform gemäß Fig. 3. Dort ist ebenfalls ein normaler Steuerschieber 51 mit Stellglied 52 vorhanden. Auch können wieder starre Dros­ selblenden 47, 48 verwendet werden.

Unterschiedlich ist jedoch die Ausbildung des Stellglie­ des 60, das in diesem Falle als Zylinder-Kolben-Aggregat mit einem Stufenkolben 61 ausgebildet ist. Dabei geht die Verbindung des Zylinder-Kolben-Aggregates 60 mit dem be­ züglich der Drossel 36 auf Seiten des Steuerschiebers 51 gelegenen Teil der Abflußleitung 16 auf beide Kolbenräume 62, 63 des Stellgliedes 60. Außerdem ist die im Durchmes­ ser größere Kolbenstufe 64 auf der dem Vorspannventil 18 zugewandten Seite der Drossel 36 mit der Abflußleitung 17 verbunden und es ist die im Durchmesser kleinere Kolben­ stufe 65 mit der Druckseite der Pumpe 11 über eine Lei­ tung 66 verbunden.

Diese Ausbildung hat zur Folge, daß an der im Durchmesser größeren Kolbenstufe 64 über die Leitungen 67, 68 die an der Meßblende bzw. Drossel 36 vorhandene Druckdifferenz in Richtung einer Einstellung des Stellorgans 30 zu einer niedrigen Förderleistung der Pumpe 11 wirkt. Dieser Wir­ kung entgegengesetzt ist die Kraft der Druckfeder 69 so­ wie die Druckdifferenz zwischen der von der Pumpendruck­ leitung 26 über die Leitung 66 auf die Kolbenstufe 65 ge­ gebenen Druckbeaufschlagung einerseits sowie der von der Rückflußleitung 16 über die Leitung 70 auf den Kolbenraum 63 gegebenen Druckbeaufschlagung andererseits.

Im normalen Betriebszustand halten sich die beschriebenen Krafteinwirkungen am Stellglied 60 bei entsprechender Dimensionierung der Drossel 36 derart das Gleichgewicht, daß die Pumpe 11 auf eine Förderleistung eingestellt ist, die nach Überwindung von Leckverlusten etc. nur einen minimalen Druckmittelrückfluß über die Leitung 17 und das Vorspannventil 18 ergibt.

Wird nun aber das Stellglied 52 des Steuerschiebers 51 im Zusammenhang mit einer Schnellverstellung des Getriebes weit aus der dargestellten Mittellage ausgelenkt, so steigt später zwar an der Meßblende bzw. Drossel 36 die Druckdifferenz, weil aus einem der Zylinder-Kolben-Aggre­ gate 9 bzw. 10 durch Spreizung der zugeordneten Kegel­ scheiben ein Druckmittelstrom über den Steuerschieber 51 in Richtung auf das Vorspannventil 18 und damit über die Meßblende 36 zurückgeschoben wird, es steigt aber zu­ nächst die am Stufenkolben 61 entgegengesetzt wirkende Druckdifferenz auf den von Differenzdruckventil 40 be­ stimmten Wert, so daß sich im Ergebnis über das Stell­ organ 30 eine Verstellung der Förderleistung der Pumpe 11 zu einem höheren Wert ergibt, der kurzzeitig die Druck­ mittelmenge liefert, die für das Zylinder-Kolben-Aggregat 9 bzw. 10 erforderlich ist, über das die zugeordneten Kegelscheiben in ihrem axialen Abstand aneinander an zu­ nähern sind.

Schließlich zeigt die Ausführungsform gemäß Fig. 4 ein Beispiel dafür, daß der Gegenstand der Erfindung auch bei anderen Steuersystemen für Kegelscheibengetriebe angewen­ det werden kann. Hier ist ein Getriebe 1 zugrundegelegt, bei dem auf der Antriebswelle 2 ein Zylinder-Kolben- Aggregat 80 mit einem größeren wirksamen Durchmesser als der des abtriebsseitigen Zylinder-Kolben-Aggregats 10 vorhanden ist.

Daran angepaßt ist der Steuerschieber 81 als Zweikanten­ steuerschieber ausgebildet, der der Abtriebsseite 3 des Getriebes 1 das von der Pumpe 11 über die Pumpendrucklei­ tung 26 bezogene Druckmittel mittels einer Leitung 89 direkt zuleitet, während der Antriebsseite 2 das Druck­ mittel über die zugeordnete erste Steuerkante 82 des Steuerschiebers 81 zugeteilt wird. Der Raum 83 des Steuerschiebers 81, der sich an die Abflußkante 84 des Steuerschiebers 81 anschließt, ist über eine Leitung 85 mit dem drucklosen Druckmittelrückfluß 19 des Vorspann­ ventils 18 verbunden.

Die Ausbildung des Stellgliedes 31 entspricht der bereits anhand der Fig. 1 und 2 geschilderten Bauform. Abge­ wandelt ist jedoch hier die Tatsache, daß die Drossel 36 in der Überstromleitung 39 der Pumpe 11 sitzt, die im vorliegenden Falle mit der Pumpendruckleitung 26 den auf der Abtriebsseite 3 des Getriebes herrschenden Druck auf­ weist.

Da das Vorspannventil 18 den Basisdruck des Getriebes mit dem für die Abtriebsseite 3 bzw. dessen Zylinder-Kolben- Aggregat 10 erforderlichen hydraulischen Druck aufrecht­ erhält, ergibt die Einstellung des Stellgliedes 86 des Steuerschiebers 81 mittels der ersten Steuerkante 82 die soweit abgesenkte Druckbeaufschlagung des Zylinder-Kol­ ben-Aggregates 80, daß die gewünschte Getriebeübersetzung aufrechterhalten wird.

Andererseits wird aber der Rückfluß überschüssiger Druck­ mittelmengen über die Überströmleitung 39 mittels des Stellgliedes 31 in der bereits geschilderten Weise so ge­ steuert, daß auf der einen Seite an der Getriebeabtriebs­ seite 3 im Zylinder-Kolben-Aggregat 10 der durch das Vor­ spannventil 18 eingestellte Basisdruck vorhanden ist sowie Leckverluste ausgeglichen werden, andererseits aber keine unnötigen Druckmittelmengen in Richtung auf die Leitung 19 gefördert werden. Soweit über die Abflußkante 84 des Stellgliedes 86 des Steuerschiebers 81 Druckölmen­ gen abfließen, gelangen diese in die Rückflußleitung 19 und stellen sich im Ergebnis wie ein Leckverlust inner­ halb des Getriebes dar, der durch Wirkung des Stellglie­ des 31 zusammen mit der zugeordneten Drossel 36 über eine entsprechende Einstellung der Förderleistung der Pumpe 11 ausgeglichen wird.

Für eine Schnellverstellung des Getriebes, mit der eine deutliche Auslenkung des Stellgliedes 86 gegenüber der aus Fig. 4 ersichtlichen Position einhergeht, können im einen Falle die Leitungen 89 und 87 miteinander verbunden werden, so daß das antriebsseitige Zylinder-Kolben-Aggre­ gat 80 wegen seines größeren Druckzylinders die am Ab­ triebsscheibensatz 3 vom dortigen Zylinder-Kolben-Aggre­ gat 10 abgegebene Druckmittelmenge aufnehmen kann.

Wenn andererseits durch entsprechende entgegengesetzte Stellung des Stellgliedes 86 des Steuerschiebers 81 die Leitungen 85 und 87 miteinander verbunden werden, geht die am Antriebsscheibensatz 2 aus dem dortigen Zylinder- Kolben-Aggregat 80 ausgeschobene Druckmittelmenge direkt über die Leitung 85 zur drucklosen Abflußleitung 19.

Soweit sich bei diesen Stellvorgängen in der Überström­ leitung 39 eine Änderung des Druckmitteldurchsatzes sowohl im positiven als auch im negativen Sinne ergibt, wird diese jeweils durch das Stellglied 31 und eine ent­ sprechende Verstellung der Förderleistung der Pumpe 11 ausgeglichen, wobei jedoch immer die Förderleistung der Pumpe 11 nur das Maß annimmt, das zur Aufrechterhaltung des durch das einstellbare Vorspannventil 18 vorgegebenen Basisdruckes ausreicht.

Claims (6)

1. Stufenlos einstellbares Umschlingungsgetriebe mit hydraulischer Anpressung und Übersetzungssteuerung sowie mit einem zugehörigen Hydrauliksystem, enthaltend wenig­ stens eine Pumpe zur Druckmittelversorgung, einen Steuer­ schieber für die Übersetzungseinstellung sowie eine im Abfluß des Hydrauliksystems angeordnete, aus mindestens einem Ventil bestehende und den Basisdruck des Hydraulik­ systems bestimmende Druckhalteeinrichtung, gekennzeichnet durch, eine Dosiereinrichtung (30) für den Pumpenförderstrom und eine den Zuflußstrom zur Druckhalteeinrichtung (18) unter Ausschluß von Leck- und Verstellströmen erfassende Meß­ einrichtung, die auf die Dosiereinrichtung im Sinne der Einhaltung eines Optimalförderstromes einwirkt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung ein Stellorgan (30) zur Ein­ stellung des Förderstromes der Pumpe (11) ist, daß die Druckhalteeinrichtung ein Vorspannventil (18) ist, daß die zwischen Steuerschieber (13, 51, 81) und Vorspannven­ til (18) angeordnete Meßeinrichtung eine Drossel (Meß­ blende 36) ist, daß die beiden Seiten der Drossel je mit einer der beiden Kolbenseiten eines das Stellorgan betä­ tigenden Stellgliedes (31, 60) in Form eines Zylinder- Kolben-Aggregates verbunden sind, daß eine Überströmlei­ tung (39) des vor dem Steuerschieber (13, 51, 81) liegen­ den Teils der Pumpendruckleitung (26) vor der Drossel (36) mit der Abflußleitung (16, 17, 39) des Steuerschie­ bers verbunden ist, und daß der Kolben (37, 61) des Stellgliedes (31, 60) auf der Seite, die mit der dem Vor­ spannventil (18) zugewandten Seite der Drossel (36) ver­ bunden ist, durch eine Kraft (Druckfeder 38, 69) im Sinne einer Vergrößerung des Förderstromes der Pumpe (11) be­ aufschlagt ist.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (13) als Vierkantensteuerschieber mit zentralem Druckmittelzufluß (26) ausgebildet ist, daß die Räume (27, 28) des Steuerschiebers für die Aufnahme des an den Steuerkanten (49, 50) übertretenden, über­ schüssigen Druckmittels durch eine Leitung (29) miteinan­ der verbunden sind, daß die Räume auf der den Steuerkan­ ten abgewandten Seiten durch weitere mit Abflüssen (43, 44) verbundene Steuerkanten (41, 42) des Steuerschiebers (25) abgeschlossen sind, die bei normaler Arbeitsstellung des Steuerschiebers geschlossen, bei dessen durch eine Schnellverstellung des Getriebes aber stark ausgelenkter Stellung die Räume mit einer weiteren Rückflußleitung (43, 44) für das Druckmittel verbinden, daß die weitere Rückflußleitung mit der Abflußleitung (17) auf der dem Vorspannventil (18) zugewandten Seite der Drossel (36) verbunden ist, daß die Abflußleitung (16) des Steuer­ schiebers (13) auf der vor der Drossel (36) liegenden Seite ein in Richtung auf den Steuerschieber schließendes Rückschlagventil (46) aufweist und daß in der zwischen Rückschlagventil und Drossel mit der Abflußleitung ver­ bundenen Überströmleitung (39) der Pumpendruckseite ein Differenzdruckventil (40) angeordnet ist.

4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (51) als Vierkantensteuerschieber mit zentralem Druckmittelzufluß (26) ausgebildet ist, daß die Räume (27, 28) des Steuerschiebers für die Aufnahme des an den Steuerkanten (49, 50) übertretenen, überschüs­ sigen Druckmittels durch eine Leitung (29) miteinander verbunden sind, daß in den zu den Zylinder-Kolben-Aggre­ gaten (9, 10) des Getriebes ausgehend vom Steuerschieber führenden Leitungen (14, 15) Drosselblenden zur Begren­ zung der Verstellgeschwindigkeit des Getriebes und zur Dämpfung eingesetzt sind, daß die Drosselblenden ein Be­ standteil von Stromregelventilen (53, 54) sind, die bei aus den Zylinder-Kolben-Aggregaten des Getriebes rück­ strömenden Druckmittel diesem einen Abflußkanal (55, 56) öffnen, daß der Abflußkanal mit der Abflußleitung (17) auf der dem Vorspannventil (18) zugewandten Seite der Drossel (36) verbunden ist, und daß in der vor der Dros­ sel mit der Abflußleitung (16, 17) verbundenen Überström­ leitung (39) der Pumpendruckseite ein Differenzdruckven­ til (40) angeordnet ist.

5. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (51) als Vierkantenschieber mit zentralem Druckmittelzufluß (26) ausgebildet ist, daß die Räume (27, 28) des Steuerschiebers für die Aufnahme des an den Steuerkanten (49, 50) übertretenden, überschüssi­ gen Druckmittels durch eine Leitung (29) miteinander ver­ bunden sind, daß das Stellglied (60) als Zylinder-Kolben- Aggregat mit einem Stufenkolben (61) ausgebildet ist, daß die Verbindung des Zylinder-Kolben-Aggregats mit dem be­ züglich der Drossel (36) auf Seiten des Steuerschiebers (51) gelegenen Teil der Abflußleitung (16) auf beide Kol­ benräume (62, 63) des Stellgliedes (60) geht, daß die im Durchmesser größere Kolbenstufe (64) auf der dem Vor­ spannventil (18) zugewandten Seite der Drossel (36) mit der Abflußleitung (17) verbunden ist, daß die im Durch­ messer kleinere Kolbenstufe (65) mit der Druckseite (26) der Pumpe (11) verbunden (Leitung 66) ist und daß in der vor der Drossel (36) mit der Abflußleitung (16) verbunde­ nen Überströmleitung (39) der Pumpendruckseite (26) ein Differenzdruckventil (40) angeordnet ist.

6. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (81) als Zweikantensteuerschieber ausgebildet ist, der der Abtriebsseite (3) des Getriebes (1) das Druckmittel mit dem pumpenseitigen Druck zulei­ tet, während der Antriebsseite (2) das Druckmittel über die zugeordnete erste Steuerkante (82) des Steuerschie­ bers (81) zugeteilt wird, daß das antriebsseitige Zylin­ der-Kolben-Aggregat (80) einen größeren wirksamen Durch­ messer als das abtriebsseitige Zylinder-Kolben-Aggregat (10) aufweist, daß die über die der Antriebsseite zuge­ ordnete zweite Steuerkante (84) des Steuerschiebers ab­ strömenden überschüssigen Druckmittelmengen mittels einer Leitungsverbindung (85) an den drucklosen Druckmittel­ rückfluß (19) des Vorspannventils (18) angeschlossen sind, und daß der Steuerschieber außerhalb der normalen Betriebsstellung in solche Stellungen auslenkbar ist, daß entweder an- und abtriebsseitige Druckmittelzuführungs­ leitungen (89, 87) miteinander verbunden sind oder an­ triebsseitige Druckmittelzuführungsleitung (87) und Leitungsverbindung (85) an den drucklosen Druckmittel­ rückfluß (19).