DE102009017061A1

DE102009017061A1 - Getriebe

Info

Publication number: DE102009017061A1
Application number: DE200910017061
Authority: DE
Inventors: Edwin Palesch
Original assignee: A & M Fertigungstechnik GmbH; A and M FERTIGUNGSTECHNIK GmbH
Current assignee: A & M Fertigungstechnik GmbH; A and M FERTIGUNGSTECHNIK GmbH
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-10-07
Also published as: WO2010112159A1

Abstract

Getriebe dienen dazu, die Drehzahl eines Eintriebselementes in eine Drehzahl eines Austriebselementes zu wandeln. Damit das Getriebe geringe Leistungsverluste hat und dennoch eine variable Übersetzungsänderung, sogar während des Lastlaufes des Getriebes ermöglicht, ist das Eintriebselement mit einem Variator antriebsverbunden. Er ist über wenigstens ein Koppelelement mit einem Initiator verbunden, der seinerseits mit mindestens einem Regelelement antriebsverbunden ist. Das Getriebe wird vorteilhaft für Kraftfahrzeugmotoren eingesetzt, kann aber auch für Antriebsstränge beispielsweise bei Windkraftanlagen, Generatoren, mobilen Arbeitsmaschinen und dergleichen verwendet werden.

Description

Getriebe
Die Erfindung betrifft Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Getriebe dienen in der Regel dazu, die Drehzahl eines Eintriebselementes in eine hiervon differierende Drehzahl eines Austriebselementes zu wandeln. Getriebe können ein festes oder auch wählbares Übersetzungsverhältnis haben. Bei Getrieben mit einstellbaren Übersetzungsverhältnissen werden gestufte, schaltbare und variabel veränderbare Übersetzungsverhältnisse vorgesehen. Gestufte Übersetzungsverhältnisse werden mit manuell oder automatisch schaltbaren Stufengetrieben realisiert. Solche Getriebe sind beispielsweise Handschaltgetriebe, automatisierte Schaltgetriebe, Automatikgetriebe und Doppelkupplungsgetriebe. Gemeinsam ist diesen unterschiedlichen Getrieben, dass die Funktionselemente eine vorgegebene feste Abstufung des Übersetzungsverhältnisses aufweisen.
Getriebe mit variablem, frei einstellbarem Übersetzungsverhältnis sind beispielsweise Reibradgetriebe, Reibkegelgetriebe, Toroidgetriebe und Umschlingungsgetriebe. Je nach Getriebeausführung sind hierbei Übersetzungen vom Stillstand des Austriebselementes bis zu einem maximalen Übersetzungsverhältnis darstellbar. Bis auf das Toroidgetriebe, das mit einem sogenanten Nulldurchgang ausgeführt werden kann, benötigen die anderen mechanischen Getriebe eine Anfahrkupplung, um die Differenz der Drehzahlen aus dem Stillstand auf die Minimaldrehzahl anzupassen.
Weitere bekannte Getriebe sind Verzweigungs- und Überlagerungsgetriebe. Solche Getriebe haben mechanische und hydraulische oder mechanische oder elektromotorische Lastpfade. Bei diesen Getrieben ist meist keine An fahrkupplung erforderlich, da mit dem elektrischen oder dem hydraulischen Lastpfad ein variables Übersetzungsverhältnis aus dem Nullpunkt heraus realisiert werden kann.
Alle beschriebenen Getriebe wandeln das Eingangsdrehmoment entsprechend dem Übersetzungsverhältnis in ein Austriebsdrehmoment um. Der Wirkungsgrad der Getriebe ist von deren Bauart abhängig. Bei einem manuell schaltbaren Getriebe sind Reib-, Wälz- und sogenannte Panschverluste leistungsmindernd. Bei automatisierten Getrieben, wie das automatisierte Schaltgetriebe, kommen zu den mechanischen Verlusten noch die Verluste durch die Aktorikelemente, wie Hydraulikpumpen, hinzu. Bei Getrieben mit Leistungsverzweigung treten in beiden Leistungszweigen Leistungsverluste auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Getriebe so auszubilden, dass es geringe Leistungsverluste hat und dennoch eine variable Übersetzungsänderung, sogar während des Lastlaufes des Getriebes, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Getriebe erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Getriebe ist das Eintriebselement entweder direkt oder indirekt mit dem Variator antriebsverbunden. Er ist über das Koppelelement mit dem Initiator antriebsverbunden, der mit dem Regelelement antriebsverbunden ist. Das Regelelement aktiviert den Initiator, der seinerseits über das Koppelelement den Variator betätigt. Durch das Zusammenspiel von Initiator und Variator wird eines der Getriebeelemente zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses betätigt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Initiator eine Hydraulikpumpe, die Hydraulikmedium fördert und dem Variator zuführt, der vorteilhaft ein Hydraulikmotor ist. Entsprechend der Drehzahl des Regelelementes fördert der Initiator das Hydraulikmedium. Der Variator nimmt je nach Einstellung eine größere oder kleinere Menge des Hydraulikmediums auf und betätigt entsprechend eines der Getriebeelemente, wodurch das Übersetzungsverhältnis verändert wird. Ist die vom Variator aufzunehmende Hydraulikmenge größer als die vom Initiator gelieferte Hydraulikmenge, wird das Regelelement vom Eintriebselement des Getriebes abgekoppelt, so dass der mechanische Kraftfluss innerhalb des Getriebes außer Funktion gesetzt wird. Sobald die vom Initiator gelieferte Hydraulikmenge der vom Variator aufgenommenen Hydraulikmenge entspricht, erfolgt die Koppelung zwischen dem Regelelement und dem Eintriebselement des Getriebes. Durch ein Verändern dieser Hydraulikmenge in gekoppeltem Zustand kann die Übersetzung des Getriebes beeinflusst werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
1 in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Getriebe,
2 bis 10 jeweils in schematischer Darstellung weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Getriebe.
Im Folgenden wird das Getriebe beispielhaft für den Einsatz in einem Motor eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Das Getriebe ist aber auch für Antriebsstränge beispielsweise bei Windkraftanlagen, Generatoren, mobilen Arbeitsmaschinen und dergleichen in gleicher Weise einsetzbar.
Die im Folgenden beschriebenen Getriebe haben jeweils ein Eintriebselement, ein Austriebselement, ein Regelelement, einen Initiator und einen Variator.
Das Getriebe nach 1 hat ein Gehäuse 1, in dem ein Planetenradsatz 2 untergebracht ist. In einer Wand 3 des Gehäuses 1 ist eine Eintriebswelle 4 drehbar gelagert, die drehfest mit einem Eintriebselement 5 verbunden ist. Es bildet ein Sonnenrad des Planetenradsatzes 2. Mit dem Eintriebselement 5 sind Planetenräder 6 in Eingriff, die das Eintriebselement 5 umgeben und drehbar auf einem Austriebselement 7 gelagert sind. Es wird durch einen Planetenträger des Planetenradsatzes 2 gebildet. Die Planetenräder 6 sind in Eingriff mit einem Regelelement 8, das ein Hohlrad des Planetenradsatzes 2 ist. Das Austriebselement 7 ist drehfest mit einer Austriebswelle 9 verbunden, die in einer Gehäusewand 10 drehbar gelagert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Eintriebswelle 4 und die Austriebswelle 9 fluchtend zueinander.
Mit dem Regelelement 8 ist ein Initiator 11 verbunden, der im Ausführungsbeispiel eine Hydraulikpumpe ist, aber beispielsweise auch ein Elektromotor, ein Elektrogenerator und dergleichen sein kann. Der Initiator 11 hat eine Initiatorwelle 12, die in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert ist und innerhalb des Gehäuses 1 mit einem Zahnrad 13 drehfest verbunden ist, das in eine Verzahnung 14 des Regelelementes 8 eingreift. Die Druckseite des Initiators 11 ist über eine Leitung 15 mit einer Saugseite eines Variators 16 verbunden, der beispielsweise ein Hydraulikmotor, ein Elektromotor und dergleichen sein kann. Im Ausführungsbeispiel werden der Initiator 11 durch eine Hydraulikpumpe und der Variator 16 durch einen Hydraulikmotor gebildet. Die Druckseite des Variators 16 ist über eine Leitung 17 mit der Saugseite des Initiators 11 verbunden. Von der Leitung 17 zweigt eine Tankleitung 18 ab, die in einen Tank 19 mündet. In der Leitung 15 sitzt ein gegen den Tank 19 schließendes Rückschlagventil 34 (2). Der Variator 16 hat eine Variatorwelle 20, die in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert ist und am freien Ende drehfest ein Zahnrad 21 trägt, das mit einer Verzahnung 22 des Eintriebselementes 5 in Eingriff ist.
Der Initiator 11 ist eine Hydraulikpumpe mit konstantem Fördervolumen (Fördermenge)/Umdrehung. Der Variator 16 in Form des beispielhaften Hydraulikmotors ist verstellbar ausgebildet, so dass das Fördervolumen/Umdrehung variiert werden kann. Im Einsatz des Getriebes fördert der Initiator 11 das Hydraulikmedium aus dem Tank 19 und führt es über die Leitung 15 der Saugseite des Variators 16 zu. Da der Initiator 11 ein konstantes Fördervolumen pro Umdrehung liefert, erhält der Variator 16 über die Leitung 15 ein konstantes Fördervolumen als Antriebsmenge. Da der Variator 16 hinsichtlich seiner Förderleistung verstellbar ist, kann je nach Drehzahl des Variators 16 die Drehzahl des Initiators 11 beeinflusst werden. Je nach der vom Variator 16 abgenommenen Hydraulikmenge, die über die Leitung 15 vom Initiator 11 zugeführt wird, wird die Drehzahl des Initiators beeinflusst. Wird die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge reduziert, wird dementsprechend die Drehzahl des Initiators 11 verringert. Dementsprechend haben die Initiatorwelle 12 und das drehfest auf ihr sitzende Zahnrad 13 eine geringere Drehzahl. Dies führt dazu, dass die Drehzahl des Regelelementes 8, mit dem das Zahnrad 13 in Eingriff ist, verringert wird. Dies wiederum hat eine Änderung der Übersetzung des Planetenradsatzes 2 zur Folge. Wird der Variator 16 so weit verstellt, dass er aus der Leitung 15 kein Hydraulikmedium mehr aufnimmt, bleibt das Regelelement 8 stehen. Dann hat das Antriebselement 5 seine höchste Drehzahl.
Ist umgekehrt die vom Initiator 11 gelieferte Hydraulikmenge geringer als diejenige Hydraulikmenge, die der Variator 16 anfordert, wird das Regelelement 8 vom Eintriebselement 5 abgekoppelt. Dies hat zur Folge, dass der mechanische Kraftfluss innerhalb des Planetenradsatzes 2 außer Funktion gesetzt wird.
Die Hydraulikmenge, die zwischen dem Initiator 11 und dem Variator 16 ausgetauscht wird, dient somit als Koppelelement zwischen dem Regelele ment 8 und dem Eintriebselement 5. Eine Koppelung zwischen diesen beiden Getriebeelement 5, 8 ist nur dann gegeben, wenn die vom Initiator 11 erzeugte Hydraulikmenge gleich oder größer ist als die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge. Durch Verändern dieser Hydraulikmenge in gekoppeltem Zustand wird die Übersetzung dieses Getriebes beeinflusst. Nimmt der Variator 16 keine Hydraulikmenge mehr auf und kommt dadurch das Regelelement 8 zum Stillstand, dann erhält das Austriebselement 7 und damit die Austriebswelle 9 die maximale Drehzahl des Getriebes, da die Planetenräder 6 am stillstehenden Regelelement 8 (Hohlrad) ablaufen.
Das vom Regelelement 8 erzeugte Drehmoment wird an das Koppelelement in Form der zwischen dem Initiator 11 und dem Variator 16 gelieferten Hydraulikmenge in Form einer Art Kraft weitergegeben.
Bei der beispielhaft beschriebenen Ausführung als hydraulisches Koppelelement wird durch das Drehmoment des Regelementes 8 das Koppelelement (Hydraulikmedium) unter Druck gesetzt. Dadurch liegt dieser Druck an der Saugseite des Variators 16 in gleicher Höhe an. Durch das vorgespannte Hydraulikmedium wird der Variator 16 veranlasst, über die Variatorwelle 20 und das Zahnrad 21 das Drehmoment in das Eintriebselement 5 einzubringen. Dieses in das Eintriebselement 5 eingebrachte Drehmoment trägt zur Momentenaddition bei.
Der Initiator 11 kann bei einer anderen Ausführungsform als Elektrogenerator ausgebildet sein, der eine konstante Strommenge pro Umdrehung erzeugt. Der Variator 16 ist in diesem Beispielsfall ein Elektromotor, dessen Stromabnahme variabel regelbar ist. Auch in diesem Falle sind der Initiator 11 und der Variator 16 so aufeinander abgestimmt, dass eine Koppelung zwischen dem Eintriebs- und dem Regelelement 5, 8 nur dann gegeben ist, wenn die erzeugte Strommenge größer gleich der abgenommenen Strommenge ist. Das vom Regelelement 8 erzeugte Drehmoment setzt der Spannungsgenerator 11 in Spannung um und leitet diese in die Leitung 15, die in diesem Falle keine Hydraulikleitung, sondern eine Strom/Spannungsleitung ist. Der Elektromotor 16 nimmt die Spannung auf und dreht entsprechend der aufgenommenen Strom/Spannungsmenge die Variatorwelle 20 und das Zahnrad 21, das das entsprechende Drehmoment in das Eintriebselement 5 einbringt. Dieses Drehmoment trägt dann ebenfalls zur Drehmomentaddition bei.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dient der Strom bzw. die Spannung nur als quasistatisches Koppel- oder Trägerelement, um entsprechend der Strom/Spannungsmenge, die vom Elektrogenerator 11 geliefert und vom Variator 16 aufgenommen wird, über die Leitung 15 durchzuleiten. Energie wird hierbei nicht verbraucht.
Im Folgenden wird beispielhaft ein Bewegungsablauf des Getriebes gemäß 1 erläutert. Das Eintriebselement 5 in Form des Sonnenrades des Planetenradsatzes 2 wird beispielhaft in eine rechtsdrehende Bewegung mit konstanter Drehzahl versetzt. Die Eintriebswelle 4 ist dementsprechend rechtsdrehend angetrieben. Dies hat zur Folge, dass die mit dem Eintriebselement 5 kämmenden Planetenräder 6 in eine linksdrehende Bewegung versetzt werden. Steht das Austriebselement 7 in Form des Planetenträgers fest, wird durch die Planetenräder 6 das Regelelement 8 in Form des Hohlrades ebenfalls in eine linksdrehende Bewegung versetzt. Der mit dem Hohlrad 8 über das Zahnrad 13 in Eingriff stehende Initiator 11 fördert dann eine der Drehzahl des Regelelementes 8 entsprechende Hydraulikmenge und führt diese über die Leitung 15 der Saugseite des Variators 16 zu.
Ist der Variator 16 so eingestellt, dass seine Fördermenge größer ist als die vom Initiator 11 über die Leitung 15 geförderte Hydraulikmenge, dann saugt der Variator 16 die fehlende Ölmenge aus dem Tank 19 an. In dieser Situation wird kein Drehmoment vom Sonnenrad 5 über die Planetenräder 6 und das Hohlrad 8 an das Austriebselement 7 (Planetenträger) weitergeleitet. Somit sind das Eintriebselement 5 und das Regelelement 8 entkoppelt.
Durch Verstellen des Variators 16, beispielhaft durch Verringern der Fördermenge des Variators, verringert sich die Differenz der vom Initiator 11 gelieferten Hydraulikmenge und der vom Variator 16 angesaugten Hydraulikmenge. Sobald beide Hydraulikmengen gleich sind, werden das Eintriebselement 5 und das Regelelement 8 miteinander gekoppelt.
Wird die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge weiter verringert, wird das Austriebselement 7 in eine rechtsdrehende Bewegung versetzt. Die Drehzahlen der Getriebeelemente stellen sich entsprechend der Gesetze des Planetenradsatzes 2 ein.
Aus dem beispielhaft beschriebenen Ablauf ergibt sich, dass durch Verringerung der vom Variator 16 aufgenommenen Hydraulikmenge die Drehzahl des Austriebselementes 7 erhöht und durch Erhöhen der Hydraulikmenge die Drehzahl verringert wird. Wird der Variator 16 so weit geregelt, dass er kein Hydraulikmedium aufnimmt, dreht das Austriebselement 7 mit der dem Übersetzungsverhältnis des Planetenradsatzes 2 entsprechenden Höchstdrehzahl.
Ist das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Eintriebselement 5 (Sonnenrad) und dem Austriebselement 7 (Planetenträger) beispielsweise 4, dann kann mit dem beschriebenen Getriebe ein Gesamtdrehzahlübersetzungsverhältnis von ∞ bis zu 4 dargestellt werden.
Im Folgenden wird anhand eines Beispiels mit einem hydraulischen Initiator 11 und einem hydraulischen Variator 16 in Verbindung mit einem Planetenradsatz 2 ein konkretes Beispiel erläutert. Dieses Beispiel ist selbstverständlich nicht als beschränkend anzusehen, sondern dient zur beispielhaften Darlegung der Leistungsmerkmale des Getriebes gemäß 1. Die Übersetzungsverhältnisse im Planetenradsatz 2 sind wie folgt:

Eintriebselement 5:Austriebselement 7 iEA = 4:1

Eintriebselement 5:Regelelement 8 iER = 3:1

Regelement 8:Austriebselement 7 iRA = 1,333:1
Die Daten des Initiators 11 sind wie folgt:

Momentwirkdurchmesser WDI = 100 mm

Hydraulische Fläche AHI = 1 cm²

Fördermenge/Umdrehung VI = 31,42 cm³
Die Daten des Variators 16 sind wie folgt:

Momentwirkdurchmesser WDV = 100 mm

Hydraulische Fläche AHV = variabel

Fördermenge/Umdrehung VV = variabel

Weiter werden folgende Annahmen gemacht:

Leistung des Eintriebselementes 5	PE = 1.000 W
Drehzahl des Eintriebselementes 5	nE = 1.000 U/min
Drehzahl des Austriebselementes 7	nA = 1 U/min
Drehzahl des Regelelementes 8	nR = 332 U/min

Die Momenten- und Leistungsbetrachtung an einem konventionellen Planetensatz ergibt für die verschiedenen Getriebeelemente Folgendes:
Moment des Eintriebselementes 5

ME1 = (PE × 60)/(2π × nE) = (1.000 × 60)/(2π × 1.000) = 9,55 Nm

Moment des Regelelementes 8

MR1 = ME1 × iER = 9,55 × 3 = 28,65 Nm

Moment des Austriebselementes 7

MA1 = ME1 × iEA = 9,55 × 4 = 38,19 Nm

Leistung des Regelelementes 8

PR1 = (2π × nR × MR1)/60 = (2π × 333 × 28,65)/60 = 996 W

Leistung des Austriebselementes 7

PA1 = (2π × nA × MA1)/60 = (2π × 1 × 38,19)/60 = 4 W

Die Berechnung der geforderten Drehmomente erfolgt von der Austriebsseite aus mit einer geforderten Austriebsleistung PA2 von 1.000 W:
Drehmoment des Austriebselementes 7

MA2 = (PA2 × 60)/(2π × nA) = (1.000 × 60)/(2π × 1) = 9.549,3 Nm

Drehmoment des Regelelementes 8

MR2 = MA2/iRA = 9.549,3/1,333 = 7.161,9 Nm

Drehmoment des Eintriebselementes 5

ME2 = MR2/iER = 9.549,3/4 = 2.387,32 Nm

Volumenstrom des Initiators 11

QI = nR × VI/1.000 = (332 × 31,42)/1.000 = 10,43 l/min

Fördermenge/Umdrehung des Variators 16

VV = (Q1 × 1.000)/nE = (10,43 × 1.000)/1.000 = 10,43 cm3/U

Hydraulische Fläche des Variators 17

AHV = AHI/VI × VV = 1/31,42 × 10,43 = 0,33 cm2

Koppeldruck pK in der Verbindungsleitung 15 zwischen dem Initiator 11 und dem Variator 16

pK = (((MR2 × 1.000)/(WDI/2))/10)/AHI = (((7.161,9 × 1.000)/(100/2))/10)/1 = 14.323,9 bar

Stützmoment SME des Eintriebselementes 5

SME = (((pK × AHV) × 10) × (WDV/2))/1.000/2))/1.000 = (((14.323,9 × 0,33) × 10) × (100/2))/1.000 = 2.377,7 Nm

Stützmoment SMR des Regelelementes 8

SMR = SME × iER = 2.377,7 × 3 = 7.133,3 Nm

Stützmoment SMA des Austriebselementes 7

SMA = SME × iEA = 2.377,7 × 4 = 9.511,1 Nm

Leistungserhöhung PS durch die Abstützung

PS = (2π × nA × SMA)/60 = (2π × 1 × 9.511,1)/60 = 996 W

Leistungskontrollrechnung

PE = PA1 + PS = 4 + 996 = 1.000 W

Im Folgenden werden weitere Beispiele für das erfindungsgemäße Getriebe beschrieben, bei denen ebenfalls das jeweilige Eintriebselement mit dem Variator 15 verbunden ist, der seinerseits über wenigstens ein Koppelelement mit dem Initiator 11 verbunden ist. Wenn die vom Initiator erzeugte Hydraulikmenge oder Strommenge wenigstens gleich der vom Variator 16 aufgenommenen Strom/Hydraulikmenge ist, werden, wie anhand von 1 erläutert worden ist, das Eintriebselement 5 und das Regelelement 8 miteinander gekoppelt.
2 zeigt ein Getriebe in Form eines Umlaufgetriebes 23, das im Gehäuse 1 untergebracht ist. In der Gehäusewand 3 ist die Eintriebswelle 4 drehbar gelagert, auf der innerhalb des Gehäuses 1 drehfest das Eintriebselement 5 sitzt. Es hat ein Zahnrad bzw. eine Verzahnung 35, mit dem (der) das Zahnrad 21 in Eingriff ist, das drehfest auf der Variatorwelle 20 sitzt, die ebenfalls drehbar in der Gehäusewand 3 gelagert ist. Der Variator 16 ist entsprechend dem vorigen Ausführungsbeispiel einstellbar ausgebildet.
Mit dem Eintriebselement 5 sind die Zahnräder 6 in Eingriff, die über den Umfang des Eintriebselementes 5 verteilt angeordnet sind. Die Zahnräder 6 sitzen drehbar auf dem Regelelement 8 des Umlaufgetriebes 23. In seine Außenverzahnung 27 greift das Zahnrad 13 des Initiators 11 ein. Das Regelelement 8 sitzt drehbar auf der Eintriebswelle 4. Das Eintriebselement 5 hat vorteilhaft gleichen Durchmesser wie das Zahnrad/Verzahnung 35, jedoch kleineren Durchmesser als das Regelelement 8.
Die Zahnräder 6 sind in Eingriff mit weiteren Zahnrädern 28, die ebenfalls drehbar auf dem Regelelement 8 gelagert sind. Die Zahnräder 28 sitzen auf einer Lagerbuchse 29, die achsparallel zur Eintriebswelle 4 drehbar auf dem Regelelement 8 gelagert ist und jeweils ein weiteres Zahnrad 30 drehfest trägt. Die Zahnräder 28, 30 haben vorteilhaft gleichen Durchmesser. Die Zahnräder 30 sind mit der Außenverzahnung des Austriebselementes 7 in Eingriff, das drehfest auf der Austriebswelle 9 sitzt.
Die Koppeleinheit 31 mit dem Initiator 11 und dem Variator 16 ist gleich ausgebildet wie beim Ausführungsbeispiel nach 1. Der Initiator 11 ist über das Zahnrad 13 mit dem Regelelement 8 antriebsverbunden, während der Variator 16 mittels des Zahnrades 21 mit dem Eintriebselement 5 antriebsverbunden ist. Wie beim vorigen Ausführungsbeispiel liefert der Initiator 11 über die Leitung 15 die entsprechende Hydraulikmenge dem Variator 16 zu. Das Eintriebselement 5 wird über die Eintriebswelle 4 mit konstanter Drehzahl in eine rechts- oder linksdrehende Bewegung versetzt. Die mit dem Eintriebselement 5 kämmenden Zahnräder 6 werden dementsprechend gegensinnig zum Eintriebselement 5 gedreht. Die Zahnräder 6 sind in Eingriff mit den außen liegenden Zahnrädern 28, die über die Lagerbuchsen 29 drehbar auf dem Regelelement 8 gelagert sind. Steht das Austriebselement 7 still, führt dies dazu, dass über die Zahnräder 30 das Regelelement 8 in Drehung versetzt wird. Dadurch wird das mit dem Regelelement in Eingriff stehende Zahnrad 13 gedreht, wodurch der Initiator 11 über die Initiatorwelle 12 angetrieben wird und eine der Drehzahl des Regelelementes 8 entsprechende Hydraulikmenge fördert. Sie wird über die Leitung 15 der Saugseite des Variators 16 zugeführt. Ist das Fördervolumen des Variators 16 so eingestellt, dass es größer ist als die vom Initiator 11 geförderte Hydraulikmenge, dann saugt der Variator 16 die fehlende Hydraulikmenge aus dem Tank 19 an. In diesem Zustand wird kein Drehmoment vom Eintriebselement 5 an das Austriebselement 9 weitergeleitet. Der Initiator 11 und der Variator 16 bzw. das Eintriebselement 5 und das Regelelement 8 sind entkoppelt.
Durch Verstellen des Variators 16 kann die Differenz zwischen der vom Initiator 11 gelieferten und vom Variator 16 aufgenommenen Hydraulikmenge verringert werden. Sobald beide Hydraulikmengen gleich sind, werden der Initiator 11 und der Variator 16 gekoppelt. Wird der Variator 16 so eingestellt, dass er an seiner Saugseite weniger Hydraulikmenge aufnimmt, als vom Initiator 11 geliefert wird, wird das Austriebselement 7 in Drehung versetzt. Die Drehzahl der Austriebswelle 9 stellt sich entsprechend den Übersetzungen des Umlaufgetriebes 23 ein.
Wird der Variator 16 so verstellt, dass er kein Hydraulikmedium mehr aufnimmt, hat das Austriebselement 7 und damit die Austriebswelle 9 ihre größte Drehzahl.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 zeigt ein Getriebe, das ebenfalls als Umlaufgetriebe 23 ausgebildet und im Gehäuse 1 untergebracht ist. Das Umlaufgetriebe hat die Eintriebswelle 4, auf der das Eintriebselement 5 drehfest sitzt. Das Eintriebselement 5 hat das Zahnrad bzw. die Verzahnung 35, das (die) kleineren Durchmesser als das Eintriebselement 5 hat. Das Zahnrad (Verzahnung) 35 ist in Eingriff mit dem Zahnrad 21 des Variators 16. Das Zahnrad 21 hat kleineren Durchmesser als das Zahnrad 35 und sitzt drehfest auf der Variatorwelle 20, die in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert ist. Auch die Eingangswelle 4 ist entsprechend den vorigen Ausführungsbeispielen drehbar in der Gehäusewand 3 gelagert. Der Variator 16 bildet zusammen mit dem Initiator 11 die Koppeleinheit 31, die entsprechend den vorigen Ausführungsbeispielen ausgebildet ist.
Mit dem Eintriebselement 5 kämmen die Zahnräder 30, die drehfest auf den Lagerbuchsen 29 sitzen, die ihrerseits drehbar auf dem Austriebselement 7 gelagert sind. Seine Austriebswelle 9 ist wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen in der Gehäusewand 10 drehbar gelagert.
Die Lagerbuchsen 29 tragen drehfest die Zahnräder 28, die mit den Zahnrädern 6 in Eingriff sind. Die Zahnräder 28 und 6 haben vorteilhaft gleichen Durchmesser.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Initiator 11 über das Zahnrad 13 mit dem Regelelement 8 und der Variator 16 über das Zahnrad 21 mit dem Eintriebselement 5 antriebsverbunden. Das Umlaufgetriebe 23 gemäß 3 arbeitet grundsätzlich gleich wie das Umlaufgetriebe 23 gemäß 2. Die Eintriebswelle 4 wird in Drehung versetzt, wodurch das Zahnrad 32 und das Eintriebselement 5 entsprechend gedreht werden. Die mit dem Eintriebselement 5 kämmenden Zahnräder 30 werden entsprechend gedreht. Bei feststehendem Austriebselement 7 wird somit über die Zahnräder 28 und die mit ihnen kämmenden, am Eintriebselement 5 drehbar gelagerten Zahnräder 6 das Regelelement 8 in Drehung versetzt. Es ist auf der Eintriebswelle 4 drehbar gelagert und in Eingriff mit den am Eintriebselement 5 drehbar gelagerten Zahnrädern 6. Die vom Initiator 11 geförderte Hydraulikmenge wird über die Leitung 15 der Saugseite des Variators 16 zugeführt. Wie anhand der beiden vorigen Ausführungsbeispiele erläutert, wird je nach Fördervolumen des einstellbaren Variators 16 das Austriebselement 7 mit unterschiedlich hohen Drehzahlen drehbar angetrieben. Ist das Fördervolumen des Variators 16 größer als die vom Initiator 11 geförderte Hydraulikmenge, dann saugt der Variator 16 die fehlende Hydraulikmenge aus dem Tank 19 an. In dieser Lage wird kein Drehmoment vom Eintriebselement 5 über die Getriebeelemente auf das Austriebselement 7 übertragen. Wird der Variator 16 so verstellt, dass er die gleiche Hydraulikmenge aufnimmt, die vom Initiator 11 geliefert wird, ist die Koppeleinheit 31 mit dem Umlaufgetriebe 23 gekoppelt. Wird der Variator 16 so verstellt, dass er weniger Hydraulikmedium aufnimmt, als ihm vom Initiator 11 zugeführt wird, verringert sich die Drehzahl des Initiators 11 und somit die Drehzahl des Regelelementes 8. Dies ergibt eine Übersetzungsänderung innerhalb des Umlaufgetriebes 23. Nimmt der Variator 16 keine Hydraulikmenge mehr auf, kommt das Regelelement 8 zum Stillstand, wodurch das Austriebselement 7 mit der höchsten Drehzahl dreht.
4 zeigt ein Getriebe, das ähnlich wie die Ausführungsform gemäß 1 als Planetengetriebe 2 ausgebildet ist, das im Gehäuse 1 untergebracht ist. Die Koppeleinheit 31 hat den Initiator 11, der über die Leitung 15 mit dem Variator 16 leitungsverbunden ist. Die Initiatorwelle 12, die in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert ist, trägt drehfest das Zahnrad 13, das in Eingriff mit der Außenverzahnung des Regelelementes 8 ist. Es ist drehbar auf der Eintriebswelle 4 des Eintriebselementes 5 gelagert. Die Eintriebswelle 4 trägt drehfest das Eintriebselement 5 in Form des Sonnenrades, das mit über seinen Umfang verteilt angeordneten Planetenrädern 6 in Eingriff ist. Sie sind auf dem Regelelement 8 (Planetenträger) drehbar gelagert. Die Planetenräder 6 verbinden das Sonnenrad 5 mit dem Austriebselement 7, in dessen Außenverzahnung die Planetenräder 6 eingreifen.
Auf der in der Gehäuseseitenwand drehbar gelagerten Eintriebswelle 4 sitzt zusätzlich zum Sonnenrad 5 drehfest ein Zahnrad 33, das in Eingriff ist mit dem Zahnrad 21 auf der Variatorwelle 20, die in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert ist. Das Austriebselement 7 sitzt drehfest auf der in der Gehäusewand 10 drehbar gelagerten Austriebswelle 9.
Da das Zahnrad 33 drehfest auf der Eintriebswelle 4 sitzt, dreht es im gleichen Maße wie das das Eintriebselement bildende Sonnenrad 5. Das Sonnenrad 5 und das Zahnrad 33 haben vorteilhaft gleichen Durchmesser.
Das Getriebe nach 4 arbeitet in gleicher Weise wie das Getriebe nach 1. Die Eintriebswelle 4 dreht das Eintriebselement 5 in einer Richtung mit konstanter Drehzahl. Die mit dem Eintrittselement 5 kämmenden Planetenräder 6 werden in entgegengesetzter Richtung angetrieben. Bei feststehendem Austriebselement 7 führt dies dazu, dass das Regelelement 8 als Planetenträger um die Achse der Eintriebswelle 4 gedreht wird. Das mit dem Regelelement 8 in Eingriff befindliche Zahnrad 23 treibt den Initiator 11 in der beschriebenen Weise an, der entsprechend der Drehzahl des Regelelementes 8 eine bestimmte Hydraulikmenge in die Leitung 15 fördert. Je nach Einstellung des Variators 16 wird, wie anhand der vorigen Ausführungsbeispiele erläutert worden ist, kein Drehmoment oder ein in Abhängigkeit von der vom Variator 16 aufgenommenen Hydraulikmenge abhängendes Drehmoment vom Eintriebselement 5 an das Austriebselement 7 weitergeleitet.
Beim Ausführungsbeispiel nach 5 ist das Austriebselement 7 das Sonnenrad des im Gehäuse 1 untergebrachten Planetenradsatzes 2. Die Austriebswelle 9 ist drehbar in der Gehäusewand 10 gelagert und liegt wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen fluchtend zur Eintriebswelle 4, die in der gegenüberliegenden Gehäusewand 3 drehbar gelagert ist. Mit dem Austriebselement 7 kämmen die Planetenräder 6, die auf dem als Planetenträger ausgebildeten Eintriebselement 5 drehbar gelagert sind. Die Planetenräder 6 sind außerdem in Eingriff mit dem als Hohlrad dienenden Regelelement 8.
Das Eintriebselement 5 sitzt drehfest auf der Eintriebswelle 4 und ist in Eingriff mit dem Zahnrad 21 auf der Variatorwelle 20. In das Regelelement 8 (Hohlrad) greifen nicht nur die Planetenräder 6 ein, sondern auch das Zahnrad 13 auf der Initiatorwelle 12. Die Koppeleinheit 31 mit dem Initiator 11 und dem Variator 16 ist entsprechend den vorigen Ausführungsbeispielen ausgebildet.
Über die Eintriebswelle 4 wird das Eintriebselement 5 (Planetenträger) mit konstanter Drehzahl angetrieben. Wird das Austriebselement 7 festgehalten, wird das Regelelement 8 (Hohlrad) über die Planetenräder 6 um seine Achse gedreht. Über das Zahnrad 13 wird die Initiatorwelle 12 entsprechend gedreht, so dass der Initiator 11 Hydraulikmedium über die Leitung 15 zum Variator 16 fördert. Die vom Initiator 11 geförderte Hydraulikmenge hängt von der Drehzahl des Regelelementes 8 ab. Je nach Einstellung des Variators 16 wird in der beschriebenen Weise über das Zahnrad 21 und das Eintriebselement 5 das Austriebselement 7 drehbar angetrieben. Je geringer die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge ist, umso höher ist die Drehzahl des Austriebselementes 7.
Beim Ausführungsbeispiel nach 6 sitzt auf der Eintriebswelle 4 das Eintriebselement 5, das durch den Planetenträger des im Gehäuse 1 untergebrachten Planetenradsatzes 2 gebildet wird. Die auf dem Eingangselement 5 frei drehbar gelagerten Planetenräder 6 sind in Eingriff mit dem Austriebselement 7, das durch das Hohlrad des Planetenradsatzes 2 gebildet wird. Das Austriebselement 7 sitzt drehfest auf der in der Gehäusewand 10 drehbar gelagerten Austriebswelle 9. In die Außenverzahnung des Eintriebselementes 5 greift das dem Variator 16 zugeordnete Zahnrad 21 ein, das auf der in der Gehäusewand 3 drehbar gelagerten Variatorwelle 20 drehfest sitzt. Der Variator 16 und der Initiator 11 bilden die Koppeleinheit 31, die gleich ausgebildet ist wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen. Das dem Initiator 11 zugeordnete Zahnrad 13, das drehfest auf der in der Gehäusewand 3 drehbar gelagerten Initiatorwelle 12 sitzt, ist in Eingriff mit der Außenverzahnung des Regelelementes 8, das durch das Sonnenrad des Planetenradsatzes 2 gebildet wird und drehbar auf der Eintriebswelle 4 sitzt. Mit dem Regelelement 8 kämmen die Planetenräder 6.
Das Eintriebselement 5 wird mit konstanter Drehzahl angetrieben. Über die Planetenräder 6 wird das Austriebselement 7 in Drehung versetzt. Wird das Austriebselement 7 festgehalten, dann wird über die Planetenräder 6 das Regelelement 8 (Sonnenrad) in Drehung versetzt. Dadurch fördert der Initiator 11 entsprechend der Drehzahl des Regelelementes 8 eine entsprechende Hydraulikmenge über die Leitung 15 der Saugseite des Variators 16 zu. Wie zuvor im Einzelnen beschrieben, kann der Variator 16 je nach Einstellung unterschiedliche Mengen an Hydraulikmedium aufnehmen. Ist das Fördervolumen des Variators 16 so eingestellt, dass es größer ist als die vom Initiator 11 gelieferte Hydraulikmenge, dann saugt der Variator die fehlende Hydraulikmenge aus dem Tank 19. In diesem Falle wird kein Drehmoment vom Eintriebselement 5 über das Regelelement 8 auf das Austriebselement 7 weitergeleitet, das heißt die Funktionselemente sind in der beschriebenen Weise entkoppelt. Sobald der Variator 16 so eingestellt ist, dass er die Hydraulikmenge aufnimmt, die vom Initiator 11 geliefert wird, werden die Funktionselemente gekoppelt, so dass der Variator 16 über das Eintriebselement 5 und die Planetenräder 6 das Austriebselement 7 in der entsprechenden Drehrichtung antreibt. Je geringer die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge ist, desto höher ist die Drehzahl des Austriebselementes 7.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen befindet sich die Koppeleinheit 31 an der Seite des Gehäuses 1, in welche die Eintriebswelle 4 in das Gehäuse geführt ist. Bei der Ausführungsform nach 7 ist die Koppeleinheit 31 an der Gehäuseseite vorgesehen, aus welcher die Austriebswelle 9 austritt. Die Koppeleinheit hat wiederum den Initiator 11 und den Variator 16. Die Initiatorwelle 12 und die Variatorwelle 20 sind in der Gehäusewand 10 drehbar gelagert. Das drehfest auf der Initiatorwelle 12 sitzende Zahnrad 13 greift in die Außenverzahnung des Regelelementes 8 ein, das durch den Planetenträger des im Gehäuse 1 untergebrachten Planetenradsatzes 2 gebildet wird. Das Regelelement 8 ist drehbar auf der Austriebswelle 9 gelagert, auf der drehfest das Austriebselement 7 sitzt. Es bildet das Sonnenrad des Planetenradsatzes 2. Auf dem Regelelement 8 sitzen frei drehbar die Planetenräder 6, die in Eingriff mit dem Austriebselement 7 sowie mit dem Eintriebselement 5 sind, das durch das Hohlrad des Planetenradsatzes 2 gebildet ist. Mit dem Eintriebselement 5 in Eingriff ist das dem Variator 16 zugeordnete Zahnrad 21. Das Eintriebselement 5 sitzt drehfest auf der Eintriebswelle 4, die in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert ist.
Das Eintriebselement 5 dreht mit konstanter Drehzahl. Wird das Austriebs element 7 festgehalten, dann wird über die Planetenräder 6 das Regelelement 8 um seine Achse gedreht. Infolge des Eingriffes mit dem Zahnrad 13 fördert der Initiator 12 entsprechend der Drehzahl des Regelelementes 8 eine entsprechende Hydraulikmenge, die über die Leitung 15 der Saugseite des Variators 16 zugeführt wird. Wie anhand der vorigen Ausführungsbeispiele beschrieben, erfolgt die Koppelung der Funktionselemente ab dem Augenblick, ab dem der Variator 16 an seiner Saugseite die gleiche Hydraulikmenge aufnimmt, die ihm vom Initiator 11 über die Leitung 15 zugeführt wird. Ist die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge kleiner als die vom Initiator 11 zugeführte Hydraulikmenge, dann wird über das Zahnrad 21 und die Planetenräder 6 das Austriebselement 7 in eine entsprechende Drehbewegung versetzt. Die Drehzahl des Austriebselementes 7 ist umso höher, je größer die Differenz zwischen der vom Variator 16 aufgenommenen Hydraulikmenge und der vom Initiator 11 gelieferten Hydraulikmenge ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach 8 ist im Gehäuse 1 wiederum der Planetenradsatz 2 untergebracht. Die Eintriebswelle 4 des Eintriebselementes 5 ist in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert. Das Eintriebselement 5 wird durch das Hohlrad des Planetenradsatzes 2 gebildet. Das Eintriebselement 5 hat die beiden Außenverzahnungen, in welche die Planetenräder 6 sowie das Zahnrad 21 des Variators 16 eingreifen. Die Planetenräder 6 sitzen auf dem Austriebselement 7, das den Planetenträger des Planetenradsatzes 2 bildet. Das Austriebselement 7 sitzt drehfest auf der Austriebswelle 9, die drehbar in der Gehäusewand 10 gelagert ist.
Auf der Austriebswelle 9 sitzt drehbar das Regelelement 8, das das Sonnenrad des Planetenradsatzes 2 bildet. In das Regelelement 8 greifen die Planetenräder 6 ein. In eine zweite Außenverzahnung des Regelelementes 8 greift außerdem das Zahnrad 13 ein, das auf der Initiatorwelle 12 drehfest sitzt, die ebenfalls in der Gehäusewand 10 drehbar gelagert ist.
Der Variator 16 und der Initiator 11 sind Teil der Koppeleinheit 31, die entsprechend den vorigen Ausführungsbeispielen ausgebildet ist. Über die Eintriebswelle 4 wird das Eintriebselement 5 drehbar angetrieben. Wird das Austriebselement 7 angehalten, wird das Regelelement 8 über die Planetenräder 6 um seine Achse drehbar angetrieben. Das mit ihm in Eingriff befindliche Zahnrad 13 treibt die Initiatorwelle 12 an, so dass der Initiator 11 entsprechend der Drehzahl des Regelelementes 8 Hydraulikmedium über die Leitung 15 der Saugseite des Variators 16 zuführt. Solange die vom Initiator 11 geförderte Hydraulikmenge kleiner ist als die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge, wird kein Drehmoment vom Eintriebselement 5 an das Austriebselement 7 weitergeleitet. Erst wenn beide Hydraulikmengen gleich groß sind, erfolgt die Koppelung zwischen dem Eintriebselement 5 und dem Regelelement 8. Je größer die Differenz zwischen der vom Variator 16 aufgenommenen Hydraulikmenge zu der vom Initiator 11 gelieferten Hydraulikmenge ist, desto größer wird die Drehzahl des Austriebselementes 7. Das Getriebe nach 8 arbeitet somit prinzipiell in gleicher Weise wie die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Die 9 und 10 zeigen als Getriebe jeweils einen Kegelradsatz 36, der im Gehäuse 1 angeordnet und dem die Koppeleinheit 31 zugeordnet ist. Sie hat den Initiator 11 und den Variator 16. Die Initiatorwelle 12 mit dem Zahnrad 13 ist in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert. Auch die Variatorwelle 20 mit dem Zahnrad 21 ist in der Gehäusewand 3 drehbar gelagert.
Beim Ausführungsbeispiel nach 9 sitzt auf der Eintriebswelle 4 drehfest das Eintriebselement 5 in Form eines Kegelrades. Es ist mit einer zweiten Verzahnung 37 versehen, in die das Zahnrad 21 des Variators 16 eingreift. Das Eintriebselement 5 ist in Eingriff mit zwei Kegelrädern 38, 39, deren Drehachsen 40, 41 fluchtend zueinander sowie senkrecht zur Eintriebswelle 4 liegen. Die beiden Kegelräder 38, 39 haben gleichen Durchmesser und kämmen mit dem Austriebselement 7, das drehfest auf der Austriebswelle 9 sitzt und ebenfalls als Kegelrad ausgebildet ist. Das Austriebselement 8 und das Eintriebselement 5 haben gleichen Durchmesser. Die Eintriebswelle 4 und die Austriebswelle 9 liegen fluchtend zueinander.
Die Achsen 40, 41 der Kegelräder 38, 39 sind im Regelelement 8 drehbar gelagert, das auf der Austriebswelle 9 im Bereich zwischen dem Austriebselement 7 und der Drehlagerung der Austriebswelle 9 in der Gehäusewand 10 drehbar gelagert ist. Das Regelelement 8 ist als Zahnrad ausgebildet, das in Eingriff mit dem Zahnrad 13 des Initiators 11 ist.
Die Eintriebswelle 4 wird mit konstanter Drehzahl angetrieben. Bei feststehendem Austriebselement 7 wird das Regelelement 8 um seine in der Achse der Eintriebs- und der Austriebswelle 4, 9 liegende Achse drehbar angetrie ben. Dementsprechend wird das mit ihm in Eingriff befindliche Zahnrad 13 gedreht. Der Initiator 11 fördert entsprechend der Drehzahl des Regelelementes 8 Hydraulikmedium über die Leitung 15 an die Saugseite des Variators 16. Solange das Fördervolumen des Variators 16 größer ist als die vom Initiator 11 geförderte Hydraulikmenge, saugt der Variator 16 in der beschriebenen Weise die fehlende Hydraulikmenge aus dem Tank 19. In diesem Zustand wird kein Drehmoment vom Eintriebselement 5 auf das Austriebselement 7 weitergeleitet.
Ist der Variator 16 so eingestellt, dass seine aufgenommene Hydraulikmenge der vom Initiator 11 gelieferten Hydraulikmenge entspricht, werden das Regelelement 8 und das Austriebselement 7 miteinander gekoppelt. Wird die vom Variator 16 aufzunehmende Hydraulikmenge weiter verringert, wird die Drehzahl des Austriebselementes 7 unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses des Kegelradsatzes 36 erhöht. Wird der Variator 16 schließlich so eingestellt, dass er keine Hydraulikmenge vom Initiator 11 aufnimmt, hat das Austriebselement 7 die größte Drehzahl.
Das Ausführungsbeispiel nach 10 hat ebenfalls den Kegelradsatz 36, der im Gehäuse 1 untergebracht und mit der Koppeleinheit 31 verbunden ist. Auf der in der Gehäusewand 3 drehbar gelagerten Eintriebswelle 4 sitzt drehfest das Eintriebselement 5 in Form des Kegelrades. Im Unterschied zur vorigen Ausführungsform liegt das Eintriebselement 5 benachbart zur Lagerstelle der Austriebswelle 9 in der Gehäusewand 10. Auf der fluchtend zur Austriebswelle 9 liegenden Eintriebswelle 4 sitzt drehbar das Regelelement 8, das als Kegelrad ausgebildet ist und die Verzahnung 37 aufweist, in die das Zahnrad 13 des Initiators 11 eingreift. Das Regelelement 8 ist in Eingriff mit den beiden Kegelrädern 38, 39, die drehbar im Austriebselement 7 gelagert sind. Das Austriebselement 5 sitzt drehfest auf der Austriebswelle 9.
Auf der Eintriebswelle 4 sitzt im Bereich zwischen dem Regelelement 8 und der Gehäusewand 3 drehfest ein Zahnrad 42, das in Eingriff mit dem Zahnrad 21 des Variators 16 ist.
Die Koppeleinheit 31 ist gleich ausgebildet wie beim vorigen Ausführungsbeispiel.
Wird die Eintriebswelle 4 und damit das Eintriebselement 5 gedreht, wird über den Kegelradsatz 36 auch das Regelelement 8 gedreht. Über das Zahnrad 13 wird der Initiator 11 angetrieben und fördert entsprechend der Drehzahl des Regelelementes 8 Hydraulikmedium über die Leitung 15 der Saugseite des Ventilators 16 zu. Die Leitung 15 ist durch das Rückschlagventil 34 gegen den Tank 19 geschlossen. Ist das Fördervolumen des Variators 16 größer als die vom Initiator 11 geförderte Hydraulikmenge, dann saugt der Variator 16 in der beschriebenen Weise die fehlende Hydraulikmenge aus dem Tank 19 nach. Ein Drehmoment wird jedoch in diesem Falle vom Eintriebselement 5 nicht auf das Austriebselement 7 weitergegeben.
Erst wenn die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge der vom Initiator 11 gelieferten Hydraulikmenge entspricht, erfolgt die Koppelung zwi schen dem Regelelement 8 und dem Austriebselement 7. Wird die vom Variator 16 aufgenommene Hydraulikmenge weiter verringert, wird die Drehzahl des Austriebselementes 7 entsprechend erhöht. Das Austriebselement 7 erhält seine höchste Drehzahl, wenn der Variator 16 so eingestellt wird, dass er keine Hydraulikmenge aufnimmt.
Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine größtmögliche Übersetzungsspreizung gewährleistet. Ein Anfahrelement ist nicht erforderlich. Die Leistungsverluste der beschriebenen Getriebe sind sehr gering. Auch während des Lastlaufes des Getriebes kann die Übersetzung mit Hilfe der Koppeleinheit 31 variabel verändert werden.
Die Ausführungsbeispiele sind anhand einer Hydraulikpumpe als Initiator 11 und einem Hydraulikmotor als Variator 16 beschrieben. Selbstverständlich sind die Getriebeausbildungen auf diese Ausbildungen nicht beschränkt. Der Initiator 11 kann beispielhaft auch ein Elektromotor oder ein Elektrogenerator und der Variator 16 beispielhaft ein Elektromotor sein.

Claims

Getriebe mit mindestens einem Eintriebselement (5), das über Getriebeelemente mit wenigstens einem Austriebselement (7) antriebsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintriebselement (5) mit einem Variator (16) antriebsverbunden ist, der über wenigstens ein Koppelelement mit einem Initiator (11) verbunden ist, der mit mindestens einem Regelelement (8) antriebsverbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator (11) eine auf den Variator (16) wirkende Kraft erzeugt, deren Höhe das Drehmoment des Austriebselementes (7) bestimmt.
Getriebe nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (16) mit dem Initiator (11) über das Koppelelement gekoppelt ist, wenn die vom Initiator (11) erzeugte Koppelmenge wenigstens gleich der vom Variator (16) aufgenommenen Koppelmenge ist.
Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmenge ein vom Initiator (11) gefördertes Fluidvolumen pro Zeiteinheit (l/min) ist.
Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmenge eine vom Initiator (11) gelieferte Strommenge pro Zeiteinheit (A/h) ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator (11) eine Initiatorwelle (12) aufweist, auf der ein Zahnrad (13) sitzt, das mit dem Regelelement (8) des Getriebes in Eingriff ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (16) eine Variatorwelle (20) aufweist, die ein Zahnrad (21) trägt, das in eines der Getriebeelemente eingreift.
Getriebe nach einem der Ansprüche 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Initiator (11) geförderte Koppelmenge der Saugseite des Variators (16) zugeführt wird.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelelement (8) eines der Getriebeelemente ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Planetenradgetriebe (2) ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Kegelradgetriebe (36) ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Umlaufgetriebe (23) ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (16) einstellbar ist.
Getriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (16) stufenlos einstellbar ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator (11) eine Hydraulikpumpe, ein Elektromotor, ein Elektrogenerator oder dergleichen ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (16) ein Hydraulikmotor, ein Elektromotor oder dergleichen ist.