DE664853C - Reibraederwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die weitere Ausgestaltung eines Reibräderwecliselgetriebes mit in kreissegmentförmigen Ringnuten zweier gleichachsiger Reibscheiben verstell-S bar angeordneten Umlaufreibrollen, bei welchem eine Reibscheibe mit der Antriebswelle verbunden ist. Bei solchen Getrieben ist bereits vorgeschlagen worden, zur Erzielung von Vorwärts- und Rückwärtsgang einmal die Gegenreibscheibe mit dem festen Gestell und den Umlauf rollenträger mit der Abtriebswelle zu kuppeln und das andere Mal die Gegenreibscheibe mit der Abtriebswelle, und den Umlaufrollenträger mit dem festen Gestell zu kuppeln. Bei diesem Kupplungsvorgang, d. h. also beim Übergang vom Vorwärts- in den Rückwärtsgang und umgekehrt, müssen Verzahnungen der entsprechenden Kupplungsteile miteinander in und außer Eingriff gebracht werden, was bei nicht ganz sachgemäßer Bedienung des Getriebes zur Folge hat, daß die miteinander zusammenwirkenden Kupplungsverzahnungen übereinander schleifen, so daß deren Beschädigung auf die Dauer unvermeidlich ist.

Erfindungsgemäß wird dieser Übelstand vermieden, d. h. ein geräuschloses Umschalten dadurch erreicht, daß die Gegenreibscheibe nur mit Hilfe von Reibungskupplungen und der Umlauf rollenträger mit Hilfe von Klauenkupplungen mit den betreffenden Teilen gekuppelt werden.

Erfolgt das Kuppeln der Gegenreibscheibe und des Umlaufrollenträgers bei derartigen Reibräderwechselgetrieben in bekannter Weise mit Hilfe von zwei ineinanderliegenden, gegeneinander drehbaren und gemeinsam axial verschiebbaren Trommeln, so wird das stoßlose Umschalten vom Vorwärts- in den Rückwärtsgang und umgekehrt zweckmäßig dadurch erreicht, daß die Gegenreibscheibe ständig mit der einen der beiden Trommeln in Eingriff steht, die ihrerseits durch Reibkupplungen bei Vorwärtsgang mit dem Gestell und bei Rückwärtsgang mit der Abtriebswelle verbunden wird, während der Umlauftrollenträger bei Vorwärtsgang mit der stets mit der Abtriebswelle verbundenen zweiten Trommel durch eine Klauenkupplung und bei Rückwärtsgang mit dem Gestell durch eine zweite gesonderte Klauenkupplung in Eingriff gebracht wird.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Fig. ι zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch das mit der neuen Einrichtung ausgerüstete Reibräderwechselgetriebe.

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Fig. 2 zeigt eine bei dem neuen Getriebe anzuwendende Schalteinrichtung im Schnitt. Fig. 3 zeigt gegenüber der Einrichtung, nach Fig. 2 eine etwas abgeänderte Schai^' vorrichtung. v^fe

Die Antriebsreibscheiben io und ii sitzsjsfe, fest auf der Antriebswelle 12 und weisen art⁰ ihren inneren Flächen kreissegmentförmige Ringnuten 13, 14 auf; zwischen den beiden to Reibscheiben ist auf der Antriebswelle 12 eine Hülse 15 drehbar gelagert. Die Gegenreibscheibe 17 ist drehbar auf der Hülse 15 angeordnet und weist gleichfalls an ihren beiden Flächen kreissegmentförmige Nuten 18, 19 auf, die den gleichen Krümmungshalbmesser haben wie die Ringnuten 13, 14. Zwischen den äußeren Reibscheiben einerseits und der Gegenreibscheibe anderseits sind mehrere Reibrollen 20 angeordnet, die mit den kreissegmentförmigen Nuten der Reibscheiben zusammenwirken. Wird angenommen, daß die Welle 12 mittels eines Antriebs-motors in der auf der Zeichnung mit einem Pfeil angedeuteten. Richtung gedreht wird, so drehen sich auch die beiden äußeren Reibscheiben ia der gleichen Richtung wie diese WeIIe₁ während die Gegenredbscheibe 17 in der entgegengesetzten Richtung umläuft.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Welle 12 in dem benachbarten Ende der gleichachsigen getriebenen Welle 24 gelagert, die in einer Hülse 25 drehbar ist Diese Hülse ist in einem Drucklager 26 drehbar, das in der Rückwand des Getriebegehäuses 27 vorgesehen ist. Mit der Hülse 25 ist die Nabe 28 einer Trommel 29 durch Feder und Nut gekuppelt. Die Trommel 29 erstreckt sich bis zur Gegenreibscheibe 17, mit der sie durch Nuten bzw. eine Verzahnung 31 gekuppelt ist. Die Trommel kann also gegenüber der Gegenreibscheibe in der Achsrichtung verschoben werden, ohne mit ihr außer Eingriff zu kommen. Die Verschiebung erfolgt mittels einer Steuerstange 32 und eines daran sitzenden Armes 33, der in eine Ringnut 34 der Trommelnabe eingreift. Auf der Hülse 25 sitzt außerhalb des Gehäuses 27 eine Bremstrommel 35, die von einem Bremsband 36 umgeben ist; mit Hilfe dieses Bremsbandes kann eine Drehung der Gegenreibscheibe 17 verhindert werden.

Die Reibrollen 20 werden mit der getriebenen Achse 24 durch eine Trommel 48 verbunden, die auf der Welle 24 mit Hilfe von Feder und Nut 49 längs verschiebbar gelagert und mit Hilfe eines Flanschstückes 51 mit der Trommel 29 gekuppelt ist. Die Kupplung ist dergestalt, daß sich die beiden Trommeln gegenseitig zueinander verdrehen können. Die beiden Trommeln 29 und 48 können also durch Verstellen der Steuerstange 32 gleichzeitig verschoben werden, sich aber unabhängig voneinander frei drehen. _m ,_{, Die Trommel 48 weist Kupplungszähne 52 7a%f, die mit entsprechenden, an einem Ring 53 ^!geordneten Zähnen in oder außer Eingriff ,'!^bracht werden können. Dieser Ring dreht ^sich zusammen mit der Hülse 15.

Ist das Bremsband 36 gelöst, kann sich also die Gegenreibscheibe 17 frei drehen und sind die Reibrollen in der zuvor geschilderten Weise mit der getriebenen Welle 24 gekuppelt, so wird die Drehung der Reibscheiben το, 11 in Richtung des auf der Welle 12 eingezeichneten Pfeiles eine Drehung dpf Gegenreibscheibe 17 in entgegengesetzter Richtung zur Folge haben. Wird nun das Bremsband 36 etwas gegen die Trommel 35 gezogen, so wird die Drehzahl der Gegenreibscheibe 17 herabgesetzt und die Planetenrollen beginnen umzulaufen; die von dem Getriebe anzutreibende Last wird also sich zu bewegen beginnen. Wird das Bremsband weiter angezogen, so wird die Gegenreibscheibe stillgesetzt; die Planetenrollen treiben dann die Last mit der Geschwindigkeit an, die der eingestellten Präzession der Reibrollen entspricht. Die auf die getriebene Welle einwirkende Last wird also von der Gegenreibscheibe 17 aufgenommen, die daher zweck- mäßig als Reaktionsscheibe bezeichnet wird. Auf dem äußeren Ende der getriebenen Welle 24 ist eine Kupplungsscheibe 75 angeordnet, die mittels eines Gabelhebels 76 mit der Trommel 35 in und außer Eingriff gebracht werden kann. Wird die Kupplungsscheibe mit der Trommel in Eingriff gebracht und das Bremsband 36 gelöst, so daß die Bremstrommel 35 und die Gegenreibscheibe 17 umlaufen können, so ist die getriebene Welle 24 mit der Hülse 25 gekuppelt, die die verschiebbare Trommel 29 trägt. Da diese Trommel 29 vermittels der Verzahnung 31 ständig mit der Gegenreibscheibe 17 in Eingriff ist und da die auf der getriebenen Welle verschiebbare Trommel 48 in ähnlicher Weise mit dem Ring 53 gekuppelt ist, so ist die getriebene Welle sowohl mit den Planetenrollen als auch mit der Gegenreibscheibe 17 verbunden. Da nun zwischen den Reibscheiben 10 no und 11 und den Reibrollen kein Schlupf besteht, müssen die drei Reibscheiben und die dazwischenliegenden Rollen als eine Einheit mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen wie die Antriebsscheibe und die Antriebswelle; zusammen mit ihnen muß also auch die getriebene Welle 24 umlaufen. Dies ist der direkte Gang des Getriebes.

Bisher drehte sich die getriebene Welle 24 in der gleichen Richtung wie die antreibende iao Welle 12. Um Rückwärtsgang zu erzielen, wird bei stillstehender getriebener Welle 24

und entgegengesetzt als bisher umlaufender Gegenreibscheibe 17 die Steuerstange 32 verschoben, und zwar nach links (Fig. 1). Dadurch werden auch die Trommeln 29 und 48 sowie der auf der Steuerstange 32 mittels eines Zapfens befestigte, nicht drehbare Kupplungsring 61 nach links verschoben.

Die Trommel 48 kommt nun mit dem- verzahnten Ring 53 außer Eingriff, so daß die getriebene Welle 24 freigegeben wird. Gleichzeitig kommt der Kupplungsring 61 mit den Zähnen 59 eines Ringes 58 in Eingriff. An Stelle dieses Ringes kann auch irgendein anderes, mit den Reibrollen verbundenes oder mit ihnen umlaufendes Steuerglied Verwendung finden. Auf diese Weise wird die Reibrollenanordnung daran gehindert, planetenartig umzulaufen. Da die Reibrollenanordnung (Rollen und Träger) während dieses Schaltvorganges schon in Ruhe ist (unter der Annahme, daß sich die getriebene Welle 24 und mit ihr das Fahrzeug nicht bewegen), ist kein Trägheitsausgleich erforderlich; der Schaltvorgang wird daher geräusch- und stoßlos erfolgen, gleichgültig, bei welcher Geschwindigkeit der Antriebswelle 12 er durchgeführt wird. Bei dem Schaltvorgang kommen die Teile 48 und 53 außer Eingriff, bevor der Kupplungsring 61 den Steuerring 58 erfaßt.

Es kann also eine Zwischenstellung vorgesehen sein, in der keine Antriebsverbindung besteht. Diese Zwischenstellung wird nun ausgenutzt, z. B. um die Antriebsmaschine in Gang zu setzen oder zu drehen. Sonst findet diese Zwischenstellung keine Verwendung. Die Schaltung in den Rückwärtsgang oder aus dem Rückwärtsgang heraus ist ein rascher, pausenlos durchgeführter Vorgang, so daß die in den bisher gebräuchlichen Schaltvorrichtungen vorhandenen, durch Aufeinanderstoßen der Zähne auftretenden Geräusche vermieden sind. Ist die Umschaltung in den Rückwärtsgang beendet, so ist die getriebene Welle, abgesehen von ihrer Verbindung mit den Fahrzeugrädern (für den Fall, daß das Getriebe an einem Fahrzeug Anwendung findet), freigegeben. Die Reibrollen werden an einem Planetenumlauf dadurch gehindert, daß der Ring 58 mit dem nicht umlaufenden Ring 61 gekuppelt ist. Um nun den Rückwärtsgang des Fahrzeuges zu bewirken, braucht nur die Reibkupplung 75 mit der Trommel 35 in Eingriff gebracht zu werden. Dies kann von Hand geschehen; zweckmäßig finden aber selbsttätige Steuervorrichtungen Anwendung, die in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit arbeiten, so daß sowohl beim Rückwärts- als auch beim Vorwärtsgang der Fahrer in der noch zu beschreibenden Weise lediglich das Beschleunigerpedal des Motors zu bedienen braucht. -

Wenn vorstehend angegeben wurde, daß Rückwärtsgang dann vorläge, wenn die getriebene Welle sich entgegen dem auf der Antriebswelle 12 eingezeichneten Pfeil dreht, so kann natürlich auch der entgegengesetzte Fall eintreten, wenn die Reibrollen beim Rückwärtsgang planetenartig umlaufen. Auf diese Weise kann zwar ein größerer Übersetzungsbereich erzielt werden, aber es besteht dann nicht die Möglichkeit der Einschaltung des direkten Ganges.

■ Die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses der Reibrollen bildet nicht den Gegenstand dieser Erfindung, braucht daher und weil sie auch bereits bekannt ist, hier nicht erörtert zu werden.

Die Umschaltung in den Rückwärtsgang kann in beliebiger Weise erfolgen. So kann die Steuerstange 32 beispielsweise von Hand bewegt werden. Die Bremse 36 und die Kupplung 75 werden zweckmäßig mittels einer flüssigkeitsgesteuerten Einrichtung bewegt, wie sie beispielsweise in den vorerwähnten Patenten behandelt ist, nur müssen die Leitungen dieser Steuereinrichtung so abgeändert werden, daß bei Rückwärtsgang die Bremse freigegeben und die Kupplung eingerückt wird. Die Verstellung der Steuerstange 32 kann zur Bewegung von Absperr-Organen in dieser flüssigkeitsgesteuerten Einrichtung herangezogen werden.

Eine Einrichtung zur Einschaltung des Rückwärtsganges ist in Fig. 2 veranschaulicht. Die Steuerstange 92° trägt einen Handhebel 97 und bewegt die Steuerstange 32 vermittels eines Armes 102; außerdem steuert die Stange 92° ein Ventil 90 für Rückwärtsgang, das Kolben 92 und 93 aufweist; das Ventil ist auf der Zeichnung in seiner neutralen Stellung veranschaulicht, in der die Druckzuflußleitung 84 von den Leitungen 94 und 95 abgeschaltet ist. Die Leitung 94 führt zu den Steuerorganen, mit deren Hilfe die Bremse und die Kupplung bewegt und bei direktem Gang die Präzessionsstellung der Reibrollen gesteuert wird; die Rohrleitung 95 führt zu den Steuerorganen, mit deren Hilfe Bremse und Kupplung beim Rückwärtsgang bewegt werden.

Bei der Einschaltung des Vorwärtsganges werden die Steuerstange 92^s und damit die Kolben 92 und 93 nach rechts bewegt, so daß die Druckzuführungsleitung 84 die für den Vorwärtsgang zu öffnende Rohrleitung 94 freigibt. Gleichzeitig wird die für den Rückwärtsgang vorgesehene Leitung 95 durch die Ablaufleitung 96 mit dem Sumpf verbunden. Zur Einschaltung des Rückwärtsganges wird die Stange 92° nach links bewegt, so daß die -120 Druckzuführungsleitung 84 mit der Leitung 95 für Rückwärtsgang und die Leitung 94 mit

dem rechten, einen-»Teil des Getriebegehäuses bildenden Ende des Ventilgehäuses verbunden wird. -

Die Druckflüssigkeit kann gegebenenfalls nicht nur Verwendung finden, um Bremse und Kupplung zu bewegen, sondern auch, um durch Servowirkung die Steuerstange 32 zu verstellen. Eine Einrichtung dieser Art ist in Fig. 3 veranschaulicht. Der Dreiwegehahn 99 kann mittels des Handstellgliedes 97' bewegt werden. Wird das Ventilküken im Uhrzeigersinne gedreht, so wird die Druckzuführungsleitung 84 mit der Leitung 101 in Verbindung gebracht, die die Druckflüssigkeit so hinter den Kolben 98 führt, daß dieser nach rechts bewegt wird. Damit wird die Stange 92" und vermittels des Armes 102 auch die Stange 32 in die dem Vorwärtsgang entsprechende Stellung verschoben. Bei Beendigung seines Hubes gibt der Kolben 98 das Rohr 104 frei, so daß die Flüssigkeit durch das Ventil der Leitung 105 zuströmt und von dort in die dem Vorwärtsgang zugeordnete Leitung 94 eintritt. Zur Einschaltung des Rückwärtsganges wird das Ventil in entgegengesetzter Richtung, also entgegen dem Uhrzeigersinne, gedreht. Die Flüssigkeit tritt dann aus der Zuführungsleitung 84 in die Rohrleitung ioö, bewegt den Kolben 98 nach links, der schließlich wieder die Leitung 104 freigibt, aus der die Druckflüssigkeit durch das Ventil hindurch in die dem Rückwärtsgang zugeordnete Leitung 95 strömt.

Wird der Druck der Steuerflüssigkeit, beispielsweise des Öls, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Antriebsmotors erzeugt, wie dies ebenfalls bekannt ist, so braucht bei der Bedienung, wenn die Umschaltung in den Rückwärtsgang durchgeführt ist, nur das Beschleunigerpedal des Motors bewegt zu werden, um den eingeschalteten Gang zur Wirkung zu bringen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Reibräderwechselgetriebe mit inkreissegmentförmigen Ringnuten zweier gleichachsiger Reibscheiben verstellbar angeordneten Umlaufreibrollen, bei welchem eine Reibscheibe mit der Antriebswelle verbunden ist und zur Erzielung von Vorwärts- und Rückwärtsgang einmal die Gegenreibscheibe mit dem festen Gestell und der Umlaüfrollenträger mit der Abtriebswelle gekuppelt ist, das andere Mal die Gegenreibscheibe mit der Abtriebswelle und der Umlauf rollenträger mit dem festen Gestell gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenreibscheibe; ' (17) nur mit Hilfe von Reibungskupplungen (36 und 75) und der Umlauf rollen- träger (53, 58, 63) mit Hilfe von Klauenkupplungen(52 und 59, 61) mit den betreffenden Teilen gekuppelt werden.
2. 2. Reibräderwechselgetriebe nach Anspruch i, bei welchem das Kuppeln der Gegenreibscheibe und des Umlauf rollenträgers mit Hilfe von zwei ineinanderliegenden, gegeneinander drehbaren und gemeinsam axial verschiebbaren Trommeln erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenreibscheibe (17) ständig mit der einen (29) der beiden Trommeln im Eingriff steht, die ihrerseits durch Reibkupplungen (36 und 75) bei Vorwärtsgang mit: dem Gestell und bei Rückwärtsgang mit der Abtriebswelle (24) verbunden wird, während der Umlauf rollenträger (53, 58, 63) bei Vorwärtsgang mit der stets mit der Abtriebswelle (24) verbundenen zweiten Trommel (48) durch eine Klauenkupplung (52) und bei Rückwärtsgang; mit dem Gestell durch eine zweite gesonderte Klauenkupplung (61, 59) in Eingriff gebracht wird.
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2 mit zwei Antriebsreibscheiben und einer mittleren doppelseitigen Gegenreibscheibe so-, wie zwischen j edem Reibscheibenpaar -an·*■' geordneten Umlauf rollensätzen, derenbeide Träger fest miteinander verbunden sind, g₀ dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorwärtsgang die Trommel (48) mit dem einen Umlaufrollenträger (53) und beim Rückwärtsgang das Gestell, z. B. mittels Ring (61), mit dem anderen Umlaufrollenträger (63, 58) gekuppelt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen