DE508846C - Kraftuebertragungseinrichtung mit Wechselgetriebe - Google Patents

Description

Es sind Kraftübertragungseinrichtungen zwischen sich zueinander bewegenden treibenden und angetriebenen Teilen bekannt, bei denen nach Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes eine Abschaltung des Getriebes herbeigeführt wird. Die Erfindung betrifft Kraftübertragungseinrichtungen dieser Art, bei denen zwischen dem treibenden und getriebenen Teil ein Wechselgetriebe angeordnet ist, dessen Geschwindigkeitswechsel von Kupplungen abhängig sind.

Gemäß der Erfindung ist die Anordnung derartig getroffen, daß die Überschreitung eines bestimmten Betrages der Relativbewegung lösend auf sämtliche Kupplungen des Getriebes einwirkt. Insbesondere wirkt die auf das Drehmoment ansprechende Vorrichtung auf das Wechselgetriebe bzw. dessen Kupplungen über ein Druckflüssigkeitssystem ein.

Die Erfindung ist durch die Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht, und zwar ist

Abb. ι ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform der das Drehmoment begrenzenden Vorrichtung;

Abb. 2 und 3 sind Schnitte nach Linie 2-2 in Abb. 1,

Abb. 4 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform und

Abb. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 in Abb. 4.

Bei der Ausführung nach Abb. 1 weist das Übersetzungsgetriebe ein treibendes Glied A und ein getriebenes Glied B auf, und das treibende Glied A ist mit einer Antriebswelle A¹ mit Hilfe der das Drehmoment begrenzenden Vorrichtung C verbunden. Die Glieder A und B sind in Lagern eines Rahmens oder Gehäuses D abgestützt. Das Glied B trägt am einen Ende ein Kegelrad B¹, am anderen Ende ist es mit einem Arm B² verbunden, an dem die Umlaufräder B³ des Umlaufräderwerkes sitzen. Innerhalb der Glieder A und B ist die Hülse E drehbar, die das Mittelrad E¹ des Umlaufrädergetriebes trägt. Auf dem Gliede B ist ein Teil F drehbar, der den innen verzahnten Ring F¹ des Umlaufräderwerkes trägt. Es sind vier Platten- oder Lamellenkupplungen vorhanden, und zwar eine Kupplung ι zur Verbindung des Ringes F¹ mit dem Gehäuse D und somit zum Festhalten des Ringes, eine Kupplung 2 zur Verbindung des treibenden Gliedes A mit dem den Ring F¹ tragenden Teil F, eine Kupplung 3 zur Verbindung des treibenden Gliedes A mit der das Mittelrad E¹ tragenden Hülse E und eine Kupplung 4 zur Verbindung der Hülse E und des darauf sitzenden Mittelrades E¹ mit einem feststehenden Teile G des Getriebes. Jede der Kupplungen 1 bis 4 kann durch eine Reihe von Druckkolben H gesteuert werden, die jeweils in der Stirnwandung des Kupplungs-

gehäuses angeordnet sind und die je aus einem Kolben bestehen, der in einem Zylinder H¹ arbeitet und einen Druck auf die Endscheiben der Kupplung auszuüben vermag, so daß die Kupplung zustande kommt. Die Zylinder H¹ besitzen Öffnungen H², die in Verbindung mit einem Flüssigkeitsraume im Kupplungsgehäuse stehen. Diese Flüssigkeitsraume für die Kupplungen ι bis 4 tragen die Bezugsla zeichen J¹, /², P und /⁴.

Das treibende Glied A und das feststehende Glied G weisen j e eine Bohrung auf, in der ein Ventilteil K zu gleiten vermag, der auch durch den Innenraum der Hülse £ hindurchgeht und den Druckmittelzufluß zu den Räumen 7¹ bis /⁴ durch zu diesen führende Kanäle L¹ bis L* zu steuern vermag und ferner den Abfluß des Druckmittels aus diesen Räumen zu den Kanälen L⁵, L° in den Gliedem A und B. Der Ventilteil K ist hohl, und seinem Innenraum wird ständig Druckflüssigkeit durch einen Kanal L zugeführt, der an einem Ende durch eine Ringnut L~ mit dem Innenraum der Hülse K in Verbindung ist und am anderen mit einer Druckmittelzufuhrquelle. Das Fließen der Druckflüssigkeit zu und von den verschiedenen Kanälen L¹ bis IJ erfolgt durch Öffnungen und Aussparungen in den Wandungen des Ventilteiles K. Die Flüssigkeit fließt von einem Behälter M¹ durch ein Einlaßventil M² zu einer Pumpe M und gelangt von hier aus über ein Ventil M³ zur Leitung L. Die Druckregelung bewirkt eine Einrichtung, zu der der feststehende Kolben M* und der darüber gestülpte bewegliche Zylinder M³ gehören; die Flüssigkeit fließt zum Zylinder durch einen Innenkanal des Kolbens. Wird der Zylinder über eine bestimmte Grenzstellung gehoben, so öffnet er das Saugventil M² der Pumpe und verhindert deren weitere Förderarbeit, bis das Ventil M² wieder geschlossen worden ist.

Die Öffnungen und Aussparungen im Ventilkörper sind so gestaltet und angeordnet, daß in der dargestellten Lage sämtliche Kanäle L¹ bis L* an die Entlastungskanäle L⁵, L⁰ gelegt sind. Infolgedessen sind sämtliche Kupplungen gelöst, und das Getriebe befindet sich in der neutralen Stellung. Wird der Ventilkörper K in die Stellung K¹ gebracht, so bleiben die Kanäle L² und L* in Verbindung mit den Entlastungskanälen, dagegen werden die Kanäle L¹ und L³ davon abgetrennt und an das Innere des Ventilkörpers K angeschlossen. Es gelangt Druckmittel zu den Kanälen und veranlaßt die Tätigkeit der Kupplungen 1 und 3. Hierdurch wird das erste unterste Getriebe zur Wirkung gebracht, wobei das treibende Glied A mit dem Getrieberad E¹ gekuppelt ist und das Glied B durch die Umlauf räder antreibt, da ja der , Ring F¹ stillgehalten wird. Wird das Ventil K in die Stellung K" gebracht, so werden die Kanäle L¹ und L³ wieder nach den Entlastungskanälen geöffnet, so daß die Kupplungen 1 und 3 gelöst werden, während die Kanäle L² und L⁴ an das Innere des Ventilkörpers angeschlossen werden und somit mit Druckflüssigkeit oder Druckmittel gespeist werden, um die Kupplungen 2 und 4 zur Wirkung zu bringen. Bei dieser Lage kommt das zweite Getriebe zur Wirkung, wobei das treibende Glied A mit dem innen verzahnten Ring F¹ gekuppelt ist und das Glied B durch die Umlauf räder B^s antreibt; in diesem Falle wird das Innenrad E¹ in der Ruhelage festgehalten. Bei der Stellung K³ sind die Kanäle L¹ und " L⁴ an den Auslaß angeschlossen und die Kanäle L" und L^s über das Ventilinnere an die Druckmittelzufuhr gelegt, so daß die Kupplungen 1 und 4 gelöst und die Kupplungen 2 und 3 zur Wirkung gebracht werden. In dieser Stellung wird ein unmittelbarer Antrieb bewirkt, indem sowohl das Innenrad E¹ wie der Außenkranz F¹ beide unmittelbar mit dem treibenden Glied A gekuppelt sind.

Solange genügender Flüssigkeitsdruck im Teil K vorhanden ist, werden ersichtlich die Kupplungen, die nach Maßgabe der Stellung des Teiles Ji unter Druck gesetzt werden, in festem Eingriff gehalten, während die anderen Kupplungen gelöst sind. Nun vermag aber die das Drehmoment begrenzende Vorrichtung C einen Entlastungskanal N zu öffnen und auf diese Weise den Druck im Teil K zu mindern, derart, daß sämtliche Kupplungen gelöst werden, wenn und sofern das durch das treibende Glied A übermittelte Drehmoment eine bestimmte Grenze überschreitet, und vorzugsweise dann, wenn das Glied B das Glied A zu treiben sucht und das auf diese Weise erzeugte umgekehrte Drehmoment eine bestimmte Grenze überschreitet.

Die Begrenzungsvorrichtung C besteht aus zwei gleichachsig«! Rädern C¹ und C² auf der treibenden Welle A¹ und dem treibenden Glied A, die beide durch eine Reihe von Federn C³ verbunden sind. Die tatsächliche Federanordnung ist ähnlich, wie es aus der no Seitenansicht der zweiten Ausführungsform (Abb. 4) erkennbar ist. Schwankungen im durch das Glied C übertragenen Drehmoment verursachen eine relative Drehung zwischen den Rädern C¹ und C-. Die treibende Welle A¹, die mit dem Rade C¹ in Verbindung steht, besitzt einen Ringfortsatz A³ in Gestalt einer mit Kanälen versehenen Hülse (vgl. Schnittfiguren Abb. 2 oder Abb. 3), derart, daß sie unter gewissen Voraussetzungen eine Verbindung zwischen dem Kanal N und der Aussparung N¹ in der Nabe des Rades C¹

herbeiführen kann. Die Aussparung iV¹ steht dauernd in Verbindung mit einem Kanal IJ, der zu dem Entlastungskanal L⁵ führt.

Bei der Ausführung nach xA.bb. 2, die die Stellung der Teile zeigt, während kein Drehmoment übertragen wird, hat die Hülse A" zwei Enddurchlässe N², N³; ein Pfeil deutet die Drehrichtung an. Ein Anwachsen des Drehmomentes verursacht eine relative Drehung des Rades C¹ gegen das Rad C² in der Pfeilrichtung. Wächst das Drehmoment über einen festgesetzten Höchstwert, so ist die relative Drehung zwischen den beiden Teilen derart, daß der Kanal N in Verbindung mit dem Durchlaß N² gelangt. Hierdurch wird eine Druckminderung im Innern des Ventilkörpers K und damit die Lösung beliebiger gerade zur Zeit in Eingriff befindlicher Kupplungsteile veranlaßt. Entsprechend wird, wenn das Drehmoment sich umkehrt, weil das Glied A die Welle A¹ zu treiben sucht, das Rad C² das Rad C¹ überholen, und wenn das entgegengesetzte Drehmoment eine bestimmte Grenze überschreitet, so ist die relative Bewegung groß genug, um den Kanal N mit dem Durchlaß N^s in Verbindung zu bringen und somit wieder eine Druckminderung und entsprechend eine Lösung der Kupplungen zu veranlassen. In jedem Falle wird sonach, mag nun das gewöhnliche treibende oder das umgekehrte Drehmoment die gewünschte Grenze überschreiten, eine Druckherabsetzung und somit eine Kupplungslösung eintreten.

Die Ausführung nach der Schnittzeichnung (Abb. 3) ist ähnlich der nach Abb. 2, nur sind außer den Durchlässen N², N^s noch weitere Durchlässe N\ N", N° in der Hülse A³ vorhanden, die mit dem Kanal A^T in verschiedenen Relativstellungen der Räder C¹ und C² zur Deckung gelangen. Der Durchlaß iV⁴ deckt sich mit dem Kanal N, wenn sich die Räder C¹ und C² in der Stellung befinden, in der kein Drehmoment übertragen wird; der

♦5 Durchlaß ist so bemessen, daß er lediglich eine Teildruckminderung zuläßt. Wenn somit der Ventilkörper K in eine Kupplungsstellung gebracht ist, so wird ein gewisser Flüssigkeitsdruck auf die Einschaltvorrichtungen der betreffenden Kupplungen einwirken, der genügt, um einen Teileingriff der Kupplungen herbeizuführen, zwischen deren Platten dann eine gewisse Schlüpfung zugelassen wird. Dieser Teileingriff gestattet die Übertragung eines verhältnismäßig kleinen Drehmomentteiles durch die Vorrichtung C, und dieses Drehmoment wiederum verursacht eine kleine relative Drehung zwischen den Rädern C¹ und C², die ausreicht, um den Kanal N in Verbindung mit dem Durchlaß N⁵ zu bringen. Dieser Durchlaß Λ⁷⁵ hat einen kleineren Durchflußquerschnitt als der Durchlaß iV⁴, so daß eine schwächere Druckminderung eintritt und die Kupplungen etwas stärker angezogen werden. Infolgedessen wird ein etwas größeres Drehmoment durch die Vorrichtung C übertragen. Die sich daraus ergebende weitere Relativdrehung bringt den Kanal N in Dekkung mit dem Durchlaß N^e, dessen Querschnitt noch geringer ist als der des Kanals iV⁵. Der Reibungsdruck zwischen den Kupplungsplatten wächst infolgedessen noch weiter und infolgedessen auch das Drehmoment, das die Vorrichtung C überträgt, bis schließlich der Kanal N am Durchlaß N^e vorübergeht, wonach dann die Kupplungen dem vollen Flüssigkeitsdruck ausgesetzt werden. Durch diese Einrichtung wird also ein allmählich anwachsender Eingriff der Kupplungen gesichert, weiter aber wird auch die Lösung der Kupplungen bewirkt, wenn entweder das gewöhnliche treibende Drehmoment oder das umgekehrte Drehmoment die Grenze übersteigt, genau wie es an Hand der Abb. 2 erläutert war. Durchlässe nach Art von A^T4, N^s, N^a können natürlich in beliebiger Zahl vorgesehen sein.

Ersichtlich steuert bei dieser beschriebenen Ausbildung die das Drehmoment begrenzende Vorrichtung unmittelbar die auf die Kupphingen des Getriebes einwirkenden Kanäle, und deshalb muß die Vorrichtung unmittelbar im Getriebe liegen. Bisweilen ist eine derartige Verbindung der Teile unerwünscht. Abb. 4 und 5 geben eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, die an beliebig geeigneter Stelle im Übertragungssystem entweder an der treibenden oder an der getriebenen Seite der Übersetzungsvorrichtung liegen kann. In diesem Falle steuert die Vorrichtung ein Druckminderungsventil 0, das auf einen Entlastungskanal O¹ einwirkt, der an einer geeignet erscheinenden Stelle im das Getriebe steuernden Druckmittelsystem vorgesehen ist, beispielsweise in dem Hauptzufuhrkanal des Druckmittels (L in Abb. 1).

Bei der Ausbildung nach Abb. 4 und S besitzt die Druckminderungsvorrichtung zwei gleich ach s ige Räder P, P¹, die durch Fe dernP² verbunden sind und auf den zwei Teilen P" und P⁴ einer Welle sitzen, die einen Teil des Übertragungssystems bildet; der Teil P^s liegt an der treibenden Seite. Auf Zapfen Q, die an dem Rade P angebracht sind, befindet sich ein Satz von Umlaufrädern O¹. Das Rad P¹ trägt einen ähnlichen Satz von Zapfen R, auf dem sich Umlaufräder T?¹ vorfinden. Diese beiden Sätze von Umlaufrädern stehen in Eingriff mit einem gemeinsamen Mittelrad S, das frei drehbar auf einem Vorsprung P" der Welle P¹ sitzt. Ein innen verzahnter Ring T steht in Eingriff

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mit den Umlauftrieblingen Q¹. Er wird gehalten durch ein feststehendes Druckstück U. Ein zweiter innen verzahnter Ring T¹ steht in Eingriff mit den Umlauftrieblingen R¹ und wird von einem Arm V getragen, der am äußeren Ende über eine Verbindungsstange V¹ bei V^s Άτι einem zweiarmigen Hebel angreift, dessen zweiter Arm auf das Ventil O einwirkt. Bei dieser Ausführung wird eine

ίο Relativdrehung zwischen den Rädern P¹, P infolge des durch die Wellen P^s, P* übertragenen Drehmomentes eine Relativdrehung des Ringes T¹ gegen den feststehenden Ring T herbeiführen und somit eine Bewegung des Armes V₁ wodurch das Ventil 0 zur Wirkung gebracht wird. Das Ventil 0 besitzt vorzugsweise eine Anzahl von Entlastungsdurchlässen O² bis O⁶, die den Öffnungen iV² bis N^e der Ausführung nach

so Abb. 3 entsprechen. Somit wird eine immer geringer werdende Druckminderung bei Beginn der Relativbewegung der Räder P₁ P¹ aus der Nullstellung einsetzen, bis die normale Laufstellung erreicht ist, wobei die

as Durchlässe O⁴ bis O⁶ an dem Durchlaß O¹ vorbeigegangen sind; der Kanal ist dann also geschlossen. Beim Überschreiten der Drehmomentgrenze öffnet der Durchlaß O² den Kanal O¹ und veranlaßt einen vollkommenen Druckabfall im System. Das gleiche tritt ein bei umgekehrter Drehung, wenn die Welle Pⁱ die Welle P^s zu drehen sucht; der Druckabfall tritt durch den Durchlaß 0" ein, wenn das umgekehrte Drehmoment die zugelassene Grenze überschreitet.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι. Kraf Übertragungseinrichtung mit Wechselgetriebe zwischen einem treibenden und getriebenen Gliede und einer mit einem dieser Glieder verbundenen Vorrichtung aus zwei ihre gegenseitige Lage nach Maßgabe des übertragenen Drehmomentes ändernden Teilen, bei der die Geschwindigkeitswechsel des Wechselgetriebes von Kupplungen abhängig sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Überschreitung eines bestimmten Betrages der Relativbewegung in der vom Drehmoment .abhängigen Vorrichtung lösend auf sämtliche Kupplungen des Getriebes und damit auf Ausschaltung des gesamten Wechselgetriebes wirkt.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Drehmoment ansprechende Vorrichtung auf das Wechselgetriebe bzw. dessen Kupplungen durch ein Druckflüssigkeitssystem einwirkt.
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Drehmoment beeinflußte Vorrichtung zwei auf den beiden Wellenteilen angeordnete und durch Federn (C³ bzw. P²) verbundene, gleichachsige Räder aufweist, deren relative Lagenveränderung das Druckflüssigkeitssystem steuert.
4. 4. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Drehmoment abhängige Vorrichtung auf das Flüssigkeitsdrucksystem mittels eines Entlastungsventils einwirkt, das zwei oder mehr wechselnd zur Wirkung kommende Entlastungsdurchlässe aufweist, in solcher Anordnung, daß eine Druckminderung in dem System nach Maßgabe des Ventilweges und damit nach Maßgabe der Drehmomentveränderungen eintritt.
5. 5. Getriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung der beiden Teile (C₁ C²), die bei Umkehr des Drehmomentes in der Begrenzungsvorrichtung eintritt, bei der das getriebene Glied (B) das treibende Glied (A¹) mitzunehmen sucht, Steuereinrichtungen (N₁ N³) zum Zusammenarbeiten bringt, die eine Lösung der Kupplung zwischen treibender und getriebener Welle herbeiführen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen