DE1500460C - Schalteinrichtung fur ein stufenlos steuerbares Wechsel und Wendegetriebe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrich- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Betung für ein stufenlos steuerbares Wechsel- und tätigungsvorrichtung eine Kraftbegrenzungsvorrich-Wendegetriebe mit einem Schwenkrollengetriebe, das tung zugeordnet ist, mittels der die Drehmomenteine Betätigungsvorrichtung zur Aufnahme der Dreh- reaktion ohne Unterbrechung des Kraftflusses im Gemomentreaktionskrüfte an den Schwenkachsen der 5 samtgetriebe auf einen bestimmten Höchstwert be-Schwenkrollen aufweist, und mit einem Planetenge- grenzt ist.

triebe mit verschiedenen Radsätzen, von dem ein Drehmomentbegrenzungsvorrichtungen sind beElement mit der Hauptantriebswelle des Gesamtge- kannt. Es ist weiterhin bekannt, daß Reibungsgetriebes bzw. der Antriebswelle des Schwenkrollen- triebe von Natur aus bei Überlast wie Rutschkuppgetriebes fest verbunden ist sowie ein zweites Element io lungen ohne Unterbrechung des Kraftflusses wirken mit der Abtriebswelle des Schwenkrollengetriebes und können. Reibungsgetriebe erfordern jedoch, wenn ein drittes Element mit der Abtriebswelle des Ge- Drehmomente erheblicher Größe übertragen werden samtgetriebes verbindbar sind, wobei das Schwenk- sollen, sehr große Abmessungen, wenn die Reibungsrollengetriebe auf ein Übersetzungsverhältnis (mit so- flächen nicht zu stark überlastet und zerstört werden genannter »Nullübersetzung«) einstellbar ist, bei dem 15 sollen. Auch sind solche Reibungsgetriebe schwer die Abtriebswelle des Gesamtgetriebes stillsteht (und steuerbar.

das auch als »Leerlaufübersetzung« bezeichnet wer- Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten

den kann). Schalteinrichtung, geht das Übersetzungsverhältnis

Ein stufenlos steuerbares Wechsel- und Wendege- des Schwenkrollengetriebes zur Vermeidung von untriebe der angegebenen Art, wie es z. B. durch die ao zulässig großen Drehmomenten in Richtung auf die USA.-Patentschrift 2 716 357 bekannt ist, stellt ein Nullübersetzung zurück, wobei jedoch an der Haupt-Getriebe mit Kraftrückflußbetrieb dar, weil bei der abtriebswelle noch ein wesentliches Abtriebsdreh-Null- bzw. Leerlaufübersetzung die in das Getriebe moment zur Verfügung steht, weil die Drehmomenteingeleitete Kraft durch das Planetengetriebe zur reaktion in dem Schwenkrollengetriebe konstant Hauptantriebswelle zurückgeführt wird und dann in 35 bleibt. Denn wenn diese unter den begrenzenden dem Getriebe zirkuliert, ohne in die Abtriebswelle Maximalwert des Übersetzungsverhältnisses fallen weitergeleitet zu werden. Ein solches Getriebe kann würde, so würde das Übersetzungsverhältnis ansteiaus dem Stillstand ruhig, glatt und ruckfrei angefah- gen und die Drehmomentreaktion auf diesen Wert ren werden, ohne daß eine Reibungskupplung zur bringen. Es ergibt sich somit, daß das an der Haupt-Verbindung der Kraftmaschine mit dem Getriebe 30 abtriebswelle verfügbare Drehmoment während der oder zur Verbindung des Getriebes mit der Arbeits- Zeit, in der die Drehmomentreaktion begrenzt wird, maschine notwendig ist. Auch wird bei einer von der sich in einem begrenzten Bereich ändert und eine Nullübersetzung ausgehenden Änderung des Über- Wirkung erreicht wird, die einem Getriebe mit festem Setzungsverhältnisses in der einen Richtung die Ab- Übersetzungsverhältnis im ersten Gang ähnlich ist, triebswelle des Gesamtgetriebes bzw. die Hauptab- 35 wobei jedoch der Vorteil besteht, daß die mit der triebswelle in der »Vorwärts«-Richtung angetrieben, Hauptantriebswelle verbundene Kraftmaschine weiwährend bei einer Änderung des Übersetzungsver- terlaufen kann und nicht abgewürgt wird, wenn das hältnisscs des Schwenkrollengetriebes von der Null- von der Arbeitsmaschine benötigte Drehmoment gröübersetzung aus in der anderen Richtung die Haupt- ßer ist als das an der Hauptabtriebswelle verfügbare abtriebswelle in der »Rückwärts«-Richtung angetrie- 40 Drehmoment und die Arbeitsmaschine stehenbleibt, ben wird. In jedem Falle läuft die Hauptabtriebswelle Dieser Zustand kann unbegrenzt beibehalten werden, aus dem Stillstand glatt und ruhig an. Es besteht je- weil die an der Kraftbegrenzungsvorrichtung entweidoch die Schwierigkeit, daß das Schwenkrollenge- chende Energie der Größe nach nur einer Steuerkraft triebe bei Übersetzungsverhältnissen in der Nähe der entspricht, z. B. der hydraulischen Kraft zur Betäti-NuIl- bzw. Leerlaufübersetzung nahezu unendlich 45 gung der Betätigungsvorrichtung des Schwenkrollengroßen Drehmomenten ausgesetzt ist und hierdurch getriebes, die, obwohl sie mit den Bewegungskräften zerstört werden kann. des Wechsel- und Wendegetriebes vergleichbare

Es wurde festgestellt, daß ein Schwenkrollenge- Kräfte liefert, mit einer kleinen Hochdruckpumpe getriebe derart große Drehmomente zwar für einige Se- ringer Fördermenge gespeist werden kann. Übliche künden aufnehmen kann, weil zwischen den in Be- 5° Überlastungsschutzvorrichtungen, wie z. B. Rutschrührung befindlichen Reibungsflächen des Getriebes kupplungen, müssen dagegen eine mit der Gesamtein gewisser Schlupf stattfindet. Darüber hinaus Ire- bewegungskraft vergleichbare Kraft aufnehmen und ten jedoch nachhaltige Schäden insbesondere an den erzeugen hierbei schädliche Hitze, wenn sie längere R ; bungsflächen auf, die das Getriebe unbrauchbar Zeit in Betrieb bleiben.

ni.ichcn. Wenn an Stelle eines Schwenkrollengetriebes SS Bei der Schalteinrichtung nach der Erfindung kann ci.i stufenlos steuerbares Wechselgetriebe anderer ferner das aus dem Schwenkrollengetriebe und dem Art, wie z. B. ein Riemengetriebe, verwendet würde, Planetengetriebe bestehende Gesamtgetriebe, wie an so könnte dieses voraussichtlich längere Zeit als das sich durch die USA.-Patentschrift 2 933 952 und die Schwenkrollengetriebc betrieben werden, ohne daß britische Patentschrift 959 763 für mit einem Plane-Schäden auftreten. Indessen stellt es bei stufenlos 60 tengetriebe kombinierte Riemengetriebe bekannt, mit steuerbaren Reibungsgetrieben jeder Art einen gro- zwei Betriebsweisen betrieben werden. Hierbei wird hen Mißbrauch dar, die Reibungsflächen des Ge- das Gesamtgetriebe als Getriebe mit Kraftrückflußtriebes solchen Überlastungen auszusetzen. ausbildung nur für die erste Betriebsweise verwendet Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu- und liefert ein höchstes »Vorwärtse-Übersetzungsgrundc, unzulässig hohe Drehmomente im Schwenk- 65 verhältnis, das beträchtlich hinter dem höchsten Gerollcngctricbc, die bei Betrieb im Bereich der Null- Samtübersetzungsverhältnis zurückbleibt, das von Übersetzung auftreten können, auch bei voller Ein- dem Gesamtgetriebe gefordert wird. Wenn dieses gangsleistung zu verhindern. höchste Übersetzungsverhältnis bei der ersten Be-

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triebsweise erreicht ist, erfolgt ein Wechsel auf die zusammengesetzt ist. Das Schwenkrollengctricbc ist

zweite Betriebsweise, bei der das Schwenkrollenge- in den Gehäuseteilen 1 und 2 angeordnet und weist

triebe in einem einfachen Kraftflußweg zwischen der zwei Antriebsscheiben 4 und 5 auf, die auf der Cic-

Hauptahtriebswelle und der Hauptabtriebswelle ohne triebewelle 6 drehfest angebracht sind. Zwischen den

Kraftrückfluß liegt und die einen Bereich von »Vor- 5 Antriebsscheiben 4, 5 ist eine Abtriebsscheibe 7 an-

wärts«-Übersetzungsverhältnissen liefert, die das geordnet. Das Schwenkrollengetricbe ist mit zwei

höchste Übersetzungsverhältnis der ersten Betriebs- Gruppen von Schwenkrollen 11 und 12 versehen, die

weise einschließen und von diesem aufwärts gehen. in einem Rollenträger 14 gelagert sind und durch

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Zeich- Schwenkhebel 15 mit einem gemeinsamen Diuckauf-

nung beispielsweise beschrieben. Es zeigt io nahmeglied 19 (für die in F i g. 1 linke Rolicngruppe)

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt einer ersten verbunden sind. Wenn das Schwenkrollengetricbe

Ausführungsform der Erfindung mit synchroner Aus- ein Drehmoment überträgt, so werden die Drehrno-

bildung, mentreaktionen an den Schwenkrollen über das je-

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Überset- weils gemeinsame Druckaufnahmeglied 19 und einen

Zungsverhältnisse bei der Ausführungsform nach 15 Hebel 21 auf eine noch zu beschreibende Betäti-

F i g. 1 für die erste Betriebsweise, gungsvorrichtung für das Schwenkrollengetriebc

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Drehmo- übertragen, die durch eine hydraulische Zylindcr-

mente bei der Ausführungsform nach Fig. 1 für und Kolbenvorrichtung gebildet ist.

beide Betriebsweisen, Mit dem für die in Fig. 1 linke Rollengruppe ge-

Fig. 4 eine schematische Darstellung der gesam- ao meinsamen Druckaufnahmeglied 19 ist eine Hülse 20

ten hydraulischen Steuereinrichtung bei der Ausfüh- fest verbunden, die bis in den Bereich zwischen den

rungsform nach Fig. 1, Torusscheiben 5 und 7 reicht und für die in Fig. I

Fig. S eine schematische Darstellung einer zwei- rechte Rollengruppe ebenfalls ein gemeinsames ten Ausführungsform der Erfindung mit asynchroner Druckaufnahmeglied trägt, das dem Druckaufnahme-Ausbildung, as glied 19 entspricht.

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Überset- Die Torusscheiben 4, 7 und 5 werden mit den

Zungsverhältnisse bei der Ausführungsform nach Schwenkrollen 11, 12 in Reibungsberührung durch

F i g. 5. eine hydraulische Zylinder-Kolben-Vorrichtung 36,

Bei der in F i g. 1 gezeigten ersten Ausführungs- 37 gehalten, der die Druckflüssigkeit durch die in form sind die niedrigeren Übersetzungsverhältnisse 30 Fig. 4 gezeigte Steuereinrichtung zugeführt wird,
des Schwenkrollengetriebes für die »Vorwärts«-Rich- Das Abtriebsdrehmoment des Schwenkrollengetung gewählt, während bei der zweiten Ausführungs- triebcs wird von der Abtriebsscheibe 7 über eine form nach F i g. 5 die hohen Übersetzungsverhältnisse Trommel 45 und ein Planetengetriebe an die Abfür die »Vorwärts«-Richtung gewählt sind. Da das triebswelle 64 weitergeleitet. Der Aufbau des Plane-Schwenkrollengetriebe selbst eine zur Drehrichtung 35 tengetriebcs geht aus F i g. 1 hervor,
seiner Antriebswelle umgekehrte Drehrichtung her- Die Zähnezahlen des Sonnenrades 61, des Planebeiführt, entspricht bei der ersten Ausführungsform tenrades 58, des Planetenrades 59 und des Sonnendie Drehrichtung des Abtriebselementes des Gesamt- rades 62 betragen 25, 35, 25 und 35, so daß zwischen getriebes derjenigen der Antriebswelle beim »Vor- dem ersten und dem letzten Zahnrad eine Übcrsctwärts«-Betrieb des Getriebes in der ersten Betriebs- 4* zung von etwa 2:1 vorhanden ist, wenn der Planeweise. Daher kann für die Fahrzeugräder ein üblicher tenradträger 56 festgehalten wird. Wenn die Buchr.e Endantrieb verwendet werden. 70 nach links bewegt und in Eingriff mit den Aus-

Das Umschalten von der ersten Betriebsweise zur schnitten der Scheibe 69 gebracht wird, so wird hier-

zweiten Betriebsweise findet vorzugsweise statt, wenn durch das Sonnenrad 62 mit der Abtriebswellc 64

das Übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetrie- 45 fest verbunden. In diesem Fall arbeitet das Gesamt-

bes an oder nahe bei dem einen äußersten Ende des getriebe in der ersten Betriebsweise. Wenn dem Zy-

Übersetzungsbereiches beim Vorwärtsbetrieb in der linder 83 Druckflüssigkeit zugeführt wird, so werden

ersten Betriebsweise liegt. Dieses Übersetzungsver- die Reibungsringe 79 und damit das Sonnenrad 77

hältnis ist nachstehend als »UmschalU-Übersetzung fest mit dem Gehäuse verbunden. In diesem Fall ar-

des Schwenkrollengetriebes bezeichnet. 50 beitet das Gesamtgetriebe in der zweiten Betriebs-

Die Ausführungsform nach Fig. 1 weist eine syn- weise, wenn die Buchse 70 durch den Stellzylinder

chrone Ausbildung auf, d. h. eine Ausbildung, bei 74 nach rechts verschoben wird. Wird das Sonnenrad

der die Übersetzungen des Schwenkrollengetriebes 77 festgehalten, so dreht sich der Arm 52 des Plane-

und des Planetengetriebes so gewählt sind, daß die tenradträgers zusammen mit der mittleren Torus-

Übersetzung des Gesamtgetriebes bei den Betriebs- 55 scheibe 7 und mit der gleichen Drehzahl wie diese.

weisen die gleiche ist, wenn das Schwenkrollenge- Das Sonnenrad 85 wird hierbei zusammen mit der

triebe auf die Umschaltübersetzung eingestellt ist. Abtriebswelle 64 annähernd mit der gleichen Dreh-

Außerdem ist bei dieser Ausführungsform der zahl angetrieben wie die Scheibe 7, jedoch in der entÜbergang zwischen der ersten und der zweiten Be- gegengesetzten Richtung. Wenn diese beiden Drehtriebsweise von einer Änderung des Vorzeichens der 60 zahlen genau gleich sein sollen, müßte das Verhältnis Drehmomentreaktion an dem Schwenkrollengetriebe zwischen den Zähnezahlen des Planetcnradcs 53 und und unter sonst gleichen Bedingungen von einer An- des Sonnenrades 77 sowie des Sonnenrades 85 und derung der Größe dieser Drehmoincntreaktion be- des Planetenrades 54 gleich 1 : yl sein. Es ist jedoch gleitet. schwierig, dieses Verhältnis bei Zahnrädern genau zu

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der 65 erreichen; eine etwaige Abweichung isl jedoch nur

Erfindung mit synchroner Ausbildung ist das Gesamt- gering und ohne praktische Bedeutung,

getriebe in einem Gehäuse untergebracht, das aus drei Die Gesichtspunkte, welche die Wahl der Übersct-

miteinander verschraubten Gehäuseteilen I, 2 und 3 Zungsverhältnisse beeinflussen, gehen aus der gruphi-

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sehen Darstellung der F i g. 2 hervor, in der auf der Abtriebsdrehmomentes vorhanden sind, und die senkrechten Koordinate die Drehzahlcnverhältnisse Summe nämlich das 4fache des Antriebsdrehmomeninnerhalb des Schwcnkrollengetriebes und in Bezie- tes die Drehmomentreaktion wiedergibt. Bei der hung hierzu auf der waagerechten Koordinate die höchsten Übersetzung des Schwenkrollengetriebes, Übersetzungsverhältnisse des Gesamtgetriebes aufge- 5 d.h. bei 1,5:1 sind für eine Einheit des Antriebstragen sind. . drehmoments zwei Drittel einer Einheit des Abtriebs-, Die senkrechte Linie, die durch den Nullpunkt auf drehmoments vorhanden, so daß die Drehmomentder waagerechten Koordinate verläuft, wird an vcr- reaktion gleich dem l,66fachen des Eingangsdrehsehiedencn Punkten durch eine Schar schräger Linien moments ist. Zwischen diesen Grenzpunkten ist die geschnitten, von denen jede ein anderes Gesamt- io Kennlinie nach unten gekrümmt. Bei jeder Ausfühübersetzungsvcrhällnis E der Zahnräder 61, 58, 59, rungsform eines Schwenkrollengetriebes ist der wich-62 darstellt, die bei der ersten Betriebsweise einge- tigste Faktor, der die Lebensdauer bestimmt, die zu schaltet sind. Die beiden waagerechten strichpunk- erwartende maximale Drehmomentreaktion, weil die tiertcn Linien geben die Grenzen des Übersetzungs- Axialkraft, welche die Antriebsverbindung zwischen bercichs des Schwenkrollcngctricbes an, der zu bei- 15 den Torusscheiben und den Schwenkrollen gewährden Seiten des Verhältnisses 1:1 liegt und bis zu leistet, proportional zur Drehmomentreaktion sein einer hohen Übersetzung von 1,5:1 an dem einen muß und die Lebensdauer des Schwenkrollengetrie-IJide und bis zu einer niedrigen Übersetzung von bes weitgehend durch die maximal aufgebrachte 0.35 : 1 an dem anderen Finde reicht. Es ist erforder- Axialkraft bestimmt wird. Wenn die Abmessungen Hch. einen Wert von E zu wählen, der innerhalb des so und die Werkstoffe für das Schwenkrollengetriebe so Übersetzungsbereichs des Schwenkrollengetriebes die gewählt sind, daß das maximale Drehmoment bei der waagerechte strichpunktierte Linie für die höchste niedrigsten Übersetzung aufgenommen werden kann, Übersetzung des Schwenkrollengetriebes an einem so ergeben sich hieraus die Grenzen für die Drehmo-Punkt schneidet, der an der waagerechten Koordinate mentbelastungen, die bei der ersten Betriebsweise einem Drehzahlverhältnis entspricht, das geeignet ist, 25 vorkommen dürfen. Bei der Ausführungsform nach einen brauchbaren Bereich von Übersetzungen im Pig. 1 kann das 4fache des maximalen Ausgangs-Rückwärtsgang zu liefern, wobei gleichzeitig am drehmoments der Kraftmaschine aufgenommen wer-Schnittpunkt mit der unteren waagerechten strich- den. Für die Drehmomentreaktion bei den vcrschiepiinkticrtcn Linie, die dem niedrigsten Übersetzungs- denen Übersetzungen in der ersten Betriebsweise ist verhältnis des Schwenkrollengetriebes entspricht, 30 die gestrichelte Kurve in Fig. 3 maßgeblich, die bei eine Vorwärtsübcrsetzung des Gesamtgetriebes zur Annäherung an die Nullübersetzung sehr steil gegen Verfügung steht, die im wesentlichen gleich dem unendlich ansteigt. Gegen diese unzulässig hohe Beniedrigsten Verhältnis ist, das mit Hilfe des Schwenk- lastung wird das Schwenkrollengetriebe durch Berolleiigetriebes erzielt werden kann. Bei der Ausfüh- grenzung des maximalen Druckes geschützt, der mit rungsform nach Fig. 1 ist das Verhältnis E = 2 ge- 35 der Welle 22 (Fig. 1) der Betätigungsvorrichtung wählt, so daß Übersetzungsverhältnisse für den des Schwenkrollengetriebes zugeführt werden kann. Rückwärtsgang bis zu einem Maximum von 0,25:1 Wenn die Drehmomentreaktion dazu neigt, über die und für den Vorwärtsgang bis zu 0,35 :1 in der ersten Kraft hinaus anzusteigen, die dem begrenzten Betäti-Betricbsweise ermöglicht sind. Das letztgenannte gungsdruck entspricht, so steuern sich die Schwenk-Übersetzungsverhältnis ist genau gleich der niedrig- 40 rollen des Schwenkrollengetriebes selbst auf die NuIlsten Übersetzung des Schwenkrollengetriebes bei der übersetzung zu, wodurch sie sich selbst von der Drehzweiten Betriebsweise. Die geringen Unterschiede momentreaktion entlasten. Wenn die Zufuhr von zwischen den tatsächlichen Übersetzungen der Zahn- Kraftstoff zu der Kraftmaschine unter diesen Bedinräder für die erste Betriebsweise und den Zahnrädern gungen aufrechterhalten würde, so würde das für die zweite Betriebsweise und das theoretische 45 Schwenkrollengetriebe auf die Null- bzw. Leerlauf-Übersetzungsverhültnis von 2 :1 gleichen sich aus, so übersetzung zurückgehen und die Kraftmaschine daß die Umschaltübersetzung etwas höher ist als durchgehen. Hierbei würde der Fahrer den Eindruck 0.33:1. haben, daß eine Rutschkupplung vorhanden ist, die Einige der Gesichtspunkte, nach denen sich die durchrutscht. Vorausgesetzt, daß das Fahrzeug nicht Wahl der Übersetzung E bei den Zahnrädern für die 50 gegen eine Vorwärtsbewegung gesichert ist, würde erste Betriebsweise richtet, lassen sich an Hand von sich das Fahrzeug jedoch trotzdem beschleunigen. F i g. 3 erläutern, die für die Ausfühningsform nach Dies ist in F i g. 3 durch die gestrichelte Kurve veran-F i g. 1 die Beziehung zwischen dem Drehzahl- bzw. schaulicht, die das gesamte Abtriebsdrehmoment wie-Übersctzungsvcrhältnis des Gesamtgetriebes, das auf dergibt. Es liegt auf der Hand, daß bei Übersetzungsder waagerechten Koordinate aufgetragen ist, und der 55 Verhältnissen des Gesamtgetriebes über 0,2 :1 beim Drehmomentreaktion des SchwenkroUengetriebcs, Vorwärtsantrieb das Abtriebsdrehmoment gleich dem bezogen auf das Antriebsdrehmoment der Kraftma- Antriebsdrehmoment multipliziert mit der Gesamtschine, wiedergibt, das auf der senkrechten Koordi- übersetzung ist und das volle Ausgangsdrehmoment natc aufgetragen ist. der Kraftmaschine ausgenutzt werden kann. Die in Bei der zweiten Betriebsweise bildet das Schwenk- 60 Fig. 3 wiedergegebene Drehmomentreaktionskurve rollcnj'etricbc das einzige Drchmomentreaktionsglied hat für jedes Antriebsdrehmoment innerhalb dieses zwischen der Kraftmaschine und der Arbeitsmaschine, Übersetzungsbereichs Geltung. Bei Übersctzungsver- und seine Drehmomentreaktion folgt der normalen hältnisscn unter 0,2: Γ in der Vprwärtsrichtung gilt Charakteristik für solche Schwcnkrollengctricbc, die Drehmomentreaktionskurve nur für das maximale d. h., sie ist gleich der Summe des Antriebsdrchmo- 65 Antriebsdrehmoment, und die Abflachung der Drehmcntcs und des Abtriebsdrehmomentes, so daß bei momentrcaklionskurve wird dadurch herbeigeführt, der niedrigsten Übersetzung von 0,35 :1 für eine Ein- daß der Druck für die zur Steuerung der Übersetzung licit des Antricbsdrchmomcntcs drei Einheiten des des Schwenkrollcngetriebes dienende Betätigungsvor-

richtung so begrenzt wird, daß die durch die Betäti- mente als gerade Linie angesehen werden, die vom

gungsvorrichtung aufgebrachte Kraft zum Ausglei- 5fachen Wert des Antriebsdrehmoments bei der Ge-

chen der Drehmomentreaktion nicht den Wert über- samtübersetzung 0,2 zum 4fachen Wert des Antriebs-

schreiten kann, bei dem gerade die Drehmomentreak- drehmoments bei der Übersetzung Null verläuft. Ähn-

tion ausgeglichen wird, die bei der Umschaltüberset- 5 liehe Überlegungen zeigen, daß sich diese Linie mit

zung in der zweiten Betriebsweise auftritt, wenn das der gleichen Steigung jenseits der Übersetzung Null

volle Antriebsdrehmoment zugeführt wird. Für die bis in den Bereich der Rückwärtsfahrt fortsetzt.

Ausführungsform nach F i g. 1 entspricht dies dem Beim Übergang von der ersten Betriebsweise auf

X : 0,2-, d. h. dem 5fachen des Antriebsdrehmoments die zweite Betriebsweise und umgekehrt finden die

bei einer Gesamtübersetzung von 0,2 :1 in der ersten io nachstehenden Vorgänge statt.

Betriebsweise. Dies ist das größte erzielbare Abtriebs- Wenn die Gesamtübersetzung bei der ersten Bedrehmoment. Die Gesamtübersetzung, die dem pe- triebsweise ansteigt, arbeitet das Sonnenrad 77 im krümmten Teil der Drehmomentreaktionskurve ent- Leerlauf, wobei es durch das Planetenrad 53 angespricht, wo der waagerechte Abschnitt die theore- trieben wird, dessen Gegenstück, d. h. das Planetentische Drehmomentreaktionskurve für die erste Be- 15 rad 54, mit dem Sonnenrad 85 kämmt, das fest mit triebsweise schneidet, entspricht praktisch dem klein- der Abtriebswelle 64 verbunden ist. Der Planetensten Gang eines normalen Wechselgetriebes. Wenn radträger läuft dabei zusammen mit der Abtriebsbei den Werten >nach Fig. 3 der Bewegungswider- hülse 47 des Schwenkrollengetriebes um. Wenn eine stand des Fahrzeuges ein Abtriebsmoment erfordert, Annäherung an die Umschaltübersetzung erfolgt, das größer ist als das 5fache des vorgesehenen maxi- 20 läuft das Bremsscheibenaggregat 78, 79 mit allmähmalen Antriebsdrehmoments, so kommt das Fahr- lieh abnehmbarer Drehzahl um, und wenn die· Umzeug, wenn es auf einer Strecke mit zunehmender schaltübersetzung erreicht ist, kommt dieses Aggre-Steigung bergauf fährt, zum Stillstand. Für eine Be- gat zum Stillstand. Das Übersetzungsverhältnis (Abwegung aus dem Stillstand verhindert ein geringerer trieb zu Antrieb) des Schwenkrollengetriebes" selbst Bewegungswiderstand das Anfahren des Fahrzeuges. 25 geht während dieser Zeit allmählich zurück, wobei Es ist ersichtlich, daß das zum Anfahren aus dem es sich bei der Umschaltübersetzung dem äußersten Stand verfügbare Drehmoment gleich dem 4fachen Ende seines Bereiches nähert oder es erreicht. Wenn des vorgesehenen maximalen Antriebsdrehmoments jetzt dem Bremszylinder 83 Druckflüssigkeit zugeist. Wenn, wie schon erläutert, die Drehmomentreak- führt wird, so wird eine Zahnradverbindung von der tion in dem Schwenkrollengetriebe bei der ersten Be- 3° Antriebswelle zur Abtriebswelle über die Zahnräder triebsweise gleich dem Antriebsdrehmoment multipli- 61, 58, 59 und 62 hergestellt, wobei der Arm 56 des ziert mit der Gesamtübersetzung y und abzüglich des Planetenradträgers als Reaktionsglied wirkt, das Antriebsdrehmoments ist, so ist das maximal aus- seinerseits über die Zahnräder 85, 54, 53 und 77 mit

^ . A₁-LJi. 1 · . 4 j. der Abtriebswelle 64 gekuppelt ist. Letztere wird

nutzbare Antnebsdrehmoment gleich -^, wenn die _{35 durch dje ßremse ?g} ^₈₄ 4^P _tgehalten

Drehmomentreaktion auf das 4fache des Antriebs- Das Schwenkrollengetriebe wird über einen Teil

drehmoments durch die erwähnte Begrenzung des dieser Zahnradverbindung überbrückt. Wenn die maximalen Drucks der Betätigungsvorrichtung des Übersetzung des Schwenkrollengetriebes selbst bis Schwenkrallengetriebes begrenzt ist. Somit gilt die unter die Umschaltübersetzung zurückgehen würde, .-,,., _AU. . . j , . 4 40 so würde eine »umgekehrte Belastung« des Rück-

Gleichung: Abtnebsdrehmoment ^j^-y. wärtsganggetriebes eintreten, und wen! diese über-

Wenn dies für Übersetzungen y unter 1 : 0,2 aufge- Setzung bis über die Umschaltübersetzung ansteigen tragen wird (wobei y das gesamte Drehmomentver- würde, so würde das Planetengetriebe entlastet bzw. vielfachungsverhältnis und gleich dem reziproken in umgekehrter Richtung belastet.
Wert des Gesamtdrehzahlverhältnisses ist), ergibt 45 Im ersten Fall würde die Drehmomentreaktion in sich, daß das maximal verfügbare Abtriebsdrehmo- der normalen Richtung für die erste Betriebsweise ment linear vom 5fachen des maximalen Antriebs- auftreten und beim weiteren Rückgang der Überdrehmoments bei der Gesamtübersetzung 0,2 auf das Setzung des Schwenkrollengetriebes größer werden. 4fache des maximalen Antriebsdrehmoments bei der Hierdurch würde eine Änderung der Übersetzung in Leerlaufübersetzung (Null) abfällt. 50 der Rückwärtsrichtung auf die Umschaltübersetzung

Theoretisch¹ kann bei der Null- bzw. Leerlaufüber- zu eingeleitet. Im letzten Fall würde die Drehmosetzung kein Abtriebsdrehmoment vorhanden sein, mentreaktion im umgekehrten Sinne auftreten, und jedoch kann dieser Fall nicht eintreten, solange die dies würde ebenfalls zu einer Änderung der Über-Antriebsdrehzahl genügend hoch ist, um die Druck- setzung in Richtung auf die Umschaltübersetzung flüssigkeitspumpe, die die Betätigungsvorrichtung des 55 führen.

Schwenkrollengetriebes beliefert, mit einer solchen Wenn jetzt die Betätigungsvorrichtung des

Drehzahl anzutreiben, daß der Förderdruck dieser Schwenkrollengetriebes vom Steuerdruck entlastet Pumpe den erwähnten Höchstdruck erreicht. Der wird, so werden die Schwenkrollen ausschließlich Grund hierfür besteht darin, daß ein Abtriebsdreh- durch die Drehmomentreaktion gesteuert. Bei der moment Null von einer Drehmomentreaktion Null 60 Ausführungsform nach Fig. 1 werden hierdurch die im Schwenkrollengetriebe begleitet ist und daß, wenn Schwenkrollen so verstellt, daß eine Änderung der der .Betätigungsvorrichtung der Grenzdruck züge- Übersetzung im Sinne einer Verringerung der Drehführt wird, die resultierende Kraft, der keine Dreh- momentreaktion eingeleitet wird. Daher stellen sich momentreaktion von entsprechender Größe entgegen- die Schwenkrollen automatisch auf die Umschaltüberwirkt, die Rollen des Schwenkrollengetriebes in einem 65 setzung ein, bei der das Schwenkrollengetriebe entsolchen Sinne, verstellt, daß die Gesamtübersetzung lastet ist.

über die Übersetzung Null hinaus erhöht wird. Prak- Sodann wird der durch eine doppeltwirkende Zy-

tisch kann daher die Kurve der Abtriebsdrehmo- linder- und Kolbenvorrichtung gebildeten Betäti-

gungsvorrichtung des Schwenkrollengetriebes Steuerdruck auf ihrer anderen Seite, d. h. in dem Sinne zugeführt, daß die Betätigungsvorrichtung bestrebt ist, die.Übersetzung des Schwenkrollengetriebes zu vergrößern. Wenn hierbei die Buchse 70 durch den Stellzylinder 74 nach rechts (Fig. 1) verschoben wird, so wird die erste Betriebsweise abgeschaltet.

Abgesehen von dem Fall, daß das Fahrzeug auf Wunsch des Fahrers zum Stillstand kommt, wobei für diesen Fall besondere Vorkehrungen getroffen sind, muß die Rückumschaltung von der zweiten in die erste Betriebsweise in Abhängigkeit von einer erzwungenen Verkleinerung der Gesamtübersetzung unter dem vollen Antriebsdrehmoment und bei zunehmendem Drehmoment der Arbeitsmaschine erfolgen, z. B. wenn das Fahrzeug beginnt, eine starke Steigung zu überwinden. Die Schalteinrichtung ist so ausgebildet, daß nur unter diesen Bedingungen die Übersetzung bei der zweiten Betriebsweise auf die Umschaltübersetzung zurückgeht. Wenn dies geschieht, laufen die Umschaltvorgänge in ähnlicher Weise ab wie beim Übergang von der ersten zur zweiten Betriebsweise. In diesem Fall drehen sich jedoch die Kupplungsklauen 69 und 71, und zwar mit unterschiedlicher Drehzahl. Bei Annäherung an die Umschaltübersetzung gleichen sich diese Drehzahlen einander an. ^;

Die Ausbildung der Schalteinrichtung ist aus Fig. 4 ersichtlich. In dem dargestellten hydraulischen Steuerstromkreis sind diejenigen Stellen, bei denen hoher Druck zugeführt wird, durch einen in einem Kreis angedeuteten Punkt kenntlich gemacht. Der Steuerstromkreis enthält ein Stellventil 101, das mit einem von der Kraftmaschine angetriebenen Fliehkraftregler 104 und einem durch ein Fahrpedal 106 gebildeten Stellhebel verbunden ist. Das Stellventil 101 ist ferner mit einer Nockenbetätigungsvorrichtung 127 verbunden, die ihrerseits zum Einstellen des Schwenkrollengetriebes auf das Übersetzungsverhältnis dient, das für die geforderte Drehzahl der Kraftmaschine unter Berücksichtigung des jeweils für die Arbeitsmaschine notwendigen Drehmomentes erforderlich ist. Die Nockenbetätigungsvorrichtung 127 ist durch einen doppeltwirkenden Stellzylinder gebildet, dessen Kolbenstange 129 einen Übersetzungsnocken 130 und einen Umschaltnocken 131 trägt. Der Übersetzungsnocken 130 . ist mit einer schräg nach oben geneigten Steuerkante 132 versehen, an der zwei Nockenrollen 133 anliegen. Diese sitzen an einer Schubstange 134, die das Eingangsglied eines Servosystems zur Steuerung der Übersetzung des Schwenkrollengetriebes bildet. Dieses Servosystem weist ein Übersetzungs-Servoventil 135 und die Betätigungsvorrichtung 136 des Schwenkrollengetriebes auf, das die Drehmomentreaktionskräfte der Schwenkrollen aufnimmt und deren Kolbenstange 138 mit dem Steuergestänge des Schwenkrollengetriebes verbunden ist. Bei der Verschiebung der Kolbenstange 138 nach rechts (in Fig. 4) wird das Übersetzungsverhältnis erhöht, während es bei einer Verschiebung der Kolbenstange nach links verkleinert wird.

Das Übersetzungs-Servoventil 135 ist als Schieberventil mit einem Steuerschieber 147 und einem Schiebergehäuse 139 ausgebildet, das entsprechend der Übersetzung des Schwenkrollengetriebes z. B. über eine mit einem der Schwenkrollenträger verbundene mechanische Verbindung axial verschiebbar ist, so daß sich das Schiebergehäuse verschiebt, wenn die betreffende Schwenkrolle zur Änderung der Übersetzung verstellt wird.

Der Betätiguigsvorrichtung ist eine Kraftbegrenzungsvorrichtung 140 zugeordnet. Diese ist durch ein Druckentlastungsventil gebildet, das zwischen der Druckflüssigkeitsquelle 177 und/oder 178 und dem Übersetzungs-Servoventil 135 mit der zu dieser führenden Zuleitung für die Druckflüssigkeit verbunden ist.

Beim Betrieb führt eine Bewegung der Schubstange 134 zu einer entsprechenden Bewegung der Kolbenstange 138. Dabei wird durch die folgende Änderung des Übersetzungsverhältnisses und die hierdurch herbeigeführte axiale Verschiebung des Gehäuses 139 die Relativbewegung zwischen dem Steuerschieber 147 und dem Gehäuse 139 ausgeglichen und ein neuer Gleichgewichtszustand für eine Übersetzung herbeigeführt, die der anfänglichen Bewegung der Schubstange 134 entspricht.

Die Kolbenstange 138 nimmt die Drehmomentreaktionskräfte des Schwenkrollengetriebes auf, die durch den Flüssigkeitsdruck in der Betätigungsvorrichtung 136 ausgeglichen werden. Wenn dieser Ausgleich z. B. durch eine Änderung der Drehmomentreaktion so gestört wird, daß sich die Übersetzung ohne Bewegung der Schubstange 134 ändert, so wird das Schiebergehäuse 139 relativ zu dem Steuerschieber 147 in einem solchen Richtungssinn verschoben, daß die Betätigungsvorrichtung 136 die vor dieser Störung vorhandene Übersetzung des Schwenkrollengetriebes wiederherstellt.

Solange die Druckflüssigkeit über das Übersetzungs-Servoventil 135 zur Wirkung kommt, folgt daher das Übersetzungsverhältnis des Schwenkrollengetriebes der Stellung der Schubstange 134.

In F i g. 4 ist der Ubersetzungsnocken 130 in einer Stellung gezeigt, die der Nullübersetzung bzw. Leerlaufübersetzung des Schwenkrollengetriebes entspricht und in der ein Umschaltventil 141 die Zuführung der Druckflüssigkeit zu dem Übersetzungs-Servoventil 135 unterbricht. Hierdurch wird die Betätigungsvorrichtung 136 wirkungslos gemacht, so daß die Schwenkrollen des Schwenkrollengetriebes sich frei auf die richtige Nullübersetzung einstellen, können, was, wie bereits erwähnt, selbsttätig erfolgt.

Wenn zum Anfahren aus dem Stand das Pedal 106 rasch niedergedrückt wird, so liefert das Stellventil 101 Druckflüssigkeit, die infolge der Anordnung des Rückwärtsgang-Schutzventils 120 zwischen dem Stellventil 101 und der Nockenbetätigungsvorrichtung 127 dem in F i g. 4 oberen Zylinderraum derselben zugeführt wird, so daß der Übersetzungsnocken 130 aus der der Leerlaufübersetzung entsprechenden Stellung nach unten verschoben wird. Hierdurch wird die Schubstange 134 in der eine Erhöhung der Übersetzung des Schwenkrollengetriebes herbeiführenden Richtung verschoben und die erste Betriebsweise eingeschaltet, bei der bei dieser Ausführungsform eine Erhöhung der übersetzung des Schwenkrollengetriebes einer Verringerung der Gesamtübersetzung entspricht. Das Fahrzeug würde hierdurch nach rückwärts statt vorwärts bewegt. Das Rückwärtsgang-Schutzventil 120 verhindert dies. Wenn die Drehzahl der Kraftmaschine zunimmt, so liefert das Stellventil 101 Druckflüssigkeit zur Erhöhung der Gesamtübersetzung. Der Übersetzungsnocken 130 wird dann nach oben verschoben, wodurch das Umschaltventil

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141 der Druckflüssigkeit den Weg zu dem Über- Übersetzungs-Servoventil 135 Druckflüssigkeit zu-

setzungs-Servoventil 135 freigibt. Durch das Anheben geführt.

des Übersetzungsnockens 130 wird die Schubstange Die Drehzahl der Kraftmaschine steigt weiter an,

134 etwas nach links verschoben, und sobald in dem wenn das Drehmoment an den Antriebsrädern den

Servoventil 135 Flüssigkeitsdruck vorhanden ist, be- 5 Bewegungswiderstand des Fahrzeuges überschreitet,

ginnt die Übersetzung des Schwenkrollengetriebes so daß der untere Zylinderraum der Nockenbetäti-

selbst zu fallen. Hierdurch wird die Übersetzung des gungsvorrichtung 127 weiter mit Druck beaufschlagt

Gesamtgetriebes erhöht, weil es in der ersten Be- und der Übersetzungsnocken 130 weiter nach oben

triebsweise arbeitet. bewegt wird. Durch die umgekehrte Neigung des

Die erste Betriebsweise ist geschaltet, weil der io unteren Abschnittes der Steuerkante 132 wird daher Stellzylinder74 (Fig. 1) über ein für diese Betriebs- das Übersetzungs-Servoventil 135 im Sinne einer Erweise vorgesehenes Ventil 152 im linken Zylinder- höhung der Übersetzung des Schwenkrollengetriebes raum unter Druck steht und der Bremszylinder 83 gegenüber der Umschaltübersetzung verstellt,
durch ein der zweiten Betriebsweise zugeordnetes Überschreitet das Drehmoment an den Antriebs-Ventil 153 von der Druckflüssigkeitszuführung ab- 15 rädern weiterhin den Bewegungswiderstand, so wird gesperrt ist. , der Übersetzungsnocken 130 weiter nach oben be-

Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung ist kurz wegt und die Übersetzung des Gesamtgetriebes weiter

zusammengefaßt derart, daß durch die Stellung des erhöht.

Gaspedals eine bestimmte Drehzahl der Kraft- Wenn im Verlauf einer Erhöhung der Übersetzung maschine gewählt und das Stellventil 101 betätigt 20 bei der zweiten Betriebsweise die Stufe 164 eine Bewird, wodurch die Nockenbetätigungsvorrichtung 127 tätigung des Ventils 162 herbeiführt, so wird der sowie der Übersetzungsnocken 130 zur Einstellung Kolbenschieber des Folgeventils 120 entgegen derder Übersetzung des Schwenkrollengetriebes auf eine Kraft einer Feder 165 nach oben gedrückt, wodurch solche Gesamtübersetzung verstellt werden, daß die die Signale des Stellventils 101 umgekehrt werden, Kraftmaschine die gewählte Drehzahl unter Berück- «5 bevor sie der Nockenbetätigungsvorrichtung 127 zusichtigung des Bewegungswiderstandes des Fahrzeugs geführt werden. Die Übersetzung beginnt daher zu- und des durch die Kraftmaschine gelieferten Dreh- rückzugehen, und zwar bei Betriebszuständen des momentes erreicht und beibehält. Stellventils, die sonst zu einer Vergrößerung der

Wenn der Bewegungswiderstand des Fahrzeugs bis Übersetzung führen würden. Diese Verkleinerung der zu dem Zeitpunkt, in dem die Gesamtübersetzung bis 3° Übersetzung setzt sich fort, bis sich die.Stufe 164 von zum oberen Ende des Bereichs angestiegen ist, der der Nockenrolle 163 abhebt, so daß das Ventil 162 bei der ersten Betriebsweise verfügbar ist, nicht das wieder geschlossen wird und der Kolbenschieber in Gleichgewicht mit dem Drehmoment der Kraft- seine normale Stellung nach F i g. 4 zurückkehrt, maschine erreicht, wird durch das Stellventil 101 Zwischen dem Umschaltnocken 131, dem Ventil 162 weiterhin Druckflüssigkeit in den unteren Zylinder- 35 und dem Ventil 120 spielt sich ein Pendelvorgang ab, raum der Nockenbetätigungsvorrichtung 127 zu- mit dem Bestreben, eine Erhöhung der Übersetzung geführt, so daß sich der Übersetzungsnocken 130 über einen Wert hinaus zu verhindern, der der Stelweiter nach oben bewegt, bis die Nockenrollen 133 lung des Hebels 158 innerhalb des Bereichs L enteinen geraden mittleren Abschnitt 154 der Steuer- spricht.

kante 132 erreichen. Gleichzeitig bringt der Umschalt- 40 Bei weiterer Bewegung des Wählhebels 158 bis in nocken 131 eine Schrägstufe 155 in den Weg der die Stellung/? kommt der Leerlaufhebel 185 außer Nockenrolle des Ventils 153 für die zweite Betriebs- Eingriff und bringt die Nockenrolle 163 bei allen weise, woraufhin der. Bremszylinder 83 über dieses Stellungen des Übersetzungsnockens jenseits der Ventil mit Druck beaufschlagt wird, so daß beide Be- Stufe 164, so daß das Ventil 162 offen gehalten und triebsweisen zusammenarbeiten. Nach einer geringen 45 der Kolbenschieber des Ventils 120 seine obere Stelweiteren Aufwärtsbewegung des Nockens 130 wird lung einnimmt. Die Wirkung des Stellventils 101 auf •durch diesen das Umstellventil 141 so verstellt, daß die Nockenbetätigungsvorrichtung 127 wird hieres erneut die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu dem durch im Vergleich zu der in Verbindung mit dem Übersetzungs-Servoventil 135 unterbricht und das Antrieb in der Vorwärtsrichtung erläuterten Wirkung Schwenkrollengetriebe die richtige synchrone Um- 5° umgekehrt, so daß das Fahrzeug nun beim Niederschaltübersetzung ohne Rücksicht auf die genaue drücken des Pedals 106 in der Rückwärtsrichtung in Stellung der Schubstange 134 erreichen kann. Bewegung gesetzt wird. Bei der geänderten Einstel-

Kurz danach bringt der Umschaltnocken 131 eine lung des Ventils 120 verhindert das Rückwärtsgang-Stufe 147 in den Weg der Nockenrolle des Ventils Schutzventil 12t jetzt eine anfängliche " Aufwärts-152 für die erste Betriebsweise, wodurch die Zufüh- 55 bewegung der Kolbenstange 129 der Nockenbetätirung von Druckflüssigkeit von der linken Seite auf gungsvorrichtung 127, so daß jede Vorwärtsbewegung die rechte Seite des Stellzylinders 74 umgeschaltet des Fahrzeuges verhindert wird, wenn der Hebel 158 und die erste Betriebsweise verlassen wird. An- die Stellung R einnimmt. Dabei ist das Schwenkrolnähernd gleichzeitig mit dem Umschalten der Hülse lengetriebe bei den unteren Gesamtübersetzungsver-70, gegebenenfalls sogar etwas früher, wird das Um-. 60 hältnissen im Vorwärts- oder Rückwärtsgang der stellventil 141 zurückgestellt, so daß dem Über- ersten Betriebsweise gegen Überlastung mit Hilfe des setzungs-Servoventil 135 erneut Druckflüssigkeit zu- Drehmomentbegrenzungsventils 140 geschützt, das geführt wird. Vor diesem Zeitpunkt arbeitet das die dem Übersetzungs-Servoventil 135 zugeführte Schwenkrollengetriebe unter geringer Belastung und Druckflüssigkeit entweichen läßt, wenn der Druck nimmt beim Umschalten der Hülse 70 bei der zweiten 65 einen bestimmten Höchstwert überschreitet. Wenn Betriebsweise die volle Drehmomentreaktion auf, die dies geschieht, kann das Übersetzungs-Servoventil bestrebt ist, die Kolbenstange 138 nach links zu be- 135 nicht mehr die Übersetzung des Schwenkrollenwegen. Gleichzeitig oder etwas davor wird dem getriebes regeln, das sich in eine Gleichgewichtsstel-

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lung zwischen der Drehmomentreaktion an den triebsscheibe 204 versehen, die mit der Abtriebs-Schwenkrollen und dem festgelegten Höchstdruck welle 205 des Schwenkrollengetriebes fest verbunden einzustellen versucht, der an der Betätigungsvorrich- ist. Die Abtriebswelle 205 ist mit dem Außenrad 206 tung 136 verfügbar ist. · des Planetengetriebes 213 verbunden, das ein Son-

Da jede Seite der Betätigungsvorrichtung 136 den 5 nenrad 207 und ein Planetenrad 208 aufweist.
Steuerdruck aufnehmen kann, von dem der zur Er- Die Abtriebswelle 205 ist ferner über eine Kuppzeugung der Axialkraft dienende Druck in der Zylin- lung 209 mit dem Planetenradträger 210 gekuppelt, der- und Kolbenvorrichtung 36, 37 (F i g. 1) ab- der durch den Punkt in der Mitte des Planetenrades geleitet wird, ist es erforderlich, dieser Vorrichtung 208 veranschaulicht ist und in fester Verbindung mit die Druckflüssigkeit über ein Axialkraft-Pendelven- io der Abtriebswelle 211 des Gesamtgetriebes angeordtil 176 zuzuführen, das an seinen Enden Öffnungen net ist. Die Antriebswelle 200 ist mit dem einen aufweist, die mit den beiden Enden der Betätigungs- durch einen Kreisbogen symbolisierten Element einer vorrichtung 136 und einer mittleren Öffnung des Überholkupplung 212 verbunden, deren anderes Zylinders 36 verbunden sind. In dem Gehäuse des durch eine Klinke angedeutetes Element mit dem Pendelventils 176 ist eine Ventilkugel zwischen den 15 Sonnenrad 207 verbunden ist.

stirnseitigen Öffnungen bewegbar, die jeweils die- Die Kraftmaschine läuft nur in einer Richtung um,

jenige öffnung verschließt, die mit dem den niedri- und zwar entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Antriebsgeren Druck aufweisenden Zylinderraum der Be- welle 200, die Antriebsscheiben 202 und 203 des tätigungsvorrichtung 136 verbunden ist, und den an- Schwenkrollengetriebes 201 und das eine Element deren Zylinderraum der Betätigungsvorrichtung 136, ao einer durch zwei parallele Striche angedeuteten in dem ein zum Ausgleich der Drehmomentreaktion Kupplung 215 sind ständig mit der Welle der Kraftim Schwenkrollengetriebe genügender Druck herrscht, maschine verbunden und drehen sich daher zusammit dem Zylinder 36 zum Aufbringen der Axialkraft men mit dieser.

verbindet. Wenn das Umstellventil 141 die Zuführung Die Abtriebsscheibe 204 des Schwenkrollengetrie-

von Druckflüssigkeit zu dem Übersetzüngs-Servo- 25 bes 201 dreht sich in der zu den Antriebsscheiben ventil 135 unterbricht, steht kein Druck für den Be- 202 und 203 entgegengesetzten Richtung, d. h. im lastungszylinder 36 zur Verfügung. Hierbei wird die Uhrzeigersinn, so daß auch das mit ihr verbundene Axialkraft durch die Tellerfeder 44 aufgebracht. Augenrad 206 im Uhrzeigersinn umläuft, wie es in

Es sind zwei Pumpen 177 und 178 zur Lieferung F i g. 5 mit gekrümmten Pfeilen angedeutet ist. Wenn der Druckflüssigkeit vorgesehen. 30 sich die Schalteinrichtung die z. B. durch ein Fahr-

Die der Ausgangsseite zugeordnete Pumpe 178 zeug gebildete Arbeitsmaschine in »Vorwärts«-Richkann ihren vollen Druck bei niedriger Drehzahl er- tung antreibt, drehen sich die Abtriebswelle 211 und zeugen, doch wird der höchste Förderdruck dieser der Planetenradträger 210 entsprechend den gePumpe auf einen Wert begrenzt, der unter dem nor- strichelten Pfeilen im Uhrzeigersinn,
malen Förderdruck der Pumpe 177 der Eingangs- 35 Bei der ersten Betriebsweise ist die Kupplung 209 seite liegt. Diese Begrenzung erfolgt mit Hilfe eines ausgerückt, und das Außenrad 206 wird im Uhr-Überbrückungsventils 181, das die Förderleistung der zeigersinn angetrieben. Die mit der Welle 211 verbun-Pumpe 178 während des normalen Betriebs umleitet, dene Last ist bestrebt, den Planetenradträger 210 in so daß die Pumpe 178 nur wenig Energie verbraucht. Ruhe zu halten. Wenn sich der Träger tatsächlich Das Pumpenpendelventil 179 sperrt die Pumpe 178 40 nicht bewegen würde, so würde das Sonnenrad 207 unter diesen Bedingungen gegenüber den Zuführungs- entgegen dem Uhrzeigersinn mit einer Drehzahl anstellen 180 der Schalteinrichtung ab, so daß das getrieben, die gleich der Drehzahl des Außenrades Überbrückungsventil 181 den Förderdruck der 206 multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis Pumpe 177 der Eingangsseite nicht begrenzt. Der zwischen dem Außenrad 206 und dem Sonnenrad Hauptzweck der Pumpe 178 der Ausgangsseite be- 45 207, d. h. dem Übersetzungsverhältnis E des Piasteht darin, der Schalteinrichtung Druckflüssigkeit netengetriebes 213 ist. Die Richtung der Drehzuzuführen, wenn die Kraftmaschine stillgesetzt ist momentübertragung würde derart sein, daß die oder so langsam läuft, daß die Pumpe 177 der Ein- Überholkupplung 212 eingerückt ist, solange sich die gangsseite keinen ausreichenden Steuerdruck er- Antriebswelle 200 nicht schneller dreht als das zeugen kann. Dies ist unter anderem erwünscht, um 50 Sonnenrad 207. Wenn das Schwenkrollengetriebe 201 zu gewährleisten, daß die Kraftmaschine als Bremse auf ein Übersetzungsverhältnis (Abtrieb—Antrieb) zur Verfügung steht, wenn das Fahrzeug bei der eingestellt ist, das gleich dem reziproken Wert der Bergabfahrt wieder in Bewegung gesetzt werden soll, Übersetzung E des Planetengetriebes 213 ist, wird nachdem es angehalten wurde und wobei sich hierbei kein Drehmoment auf den Planetenradträger 210 die Drehzahl der Kraftmaschine verringern oder die 55 oder die Abtriebswelle 211 aufgebracht, d. h., die Kraftmaschine zum Stillstand kommen könnte, ohne Schalteinrichtung arbeitet im Leerlauf. Dies entspricht daß es erforderlich ist, die Kraftmaschine zu be- der Null- bzw. Leerlaufübersetzung. Wird die Überschleunigen oder erneut anzulassen, um die Bremse setzung des Schwenkrollengetriebes vergrößert, so für die erste oder die zweite Betriebsweise zu betäti- nimmt die Drehzahl des Außenrades 206 zu, und das gen, die beide bei der Herabsetzung der Drehzahl der 6o, Sonnenrad 207 ist bestrebt, über die Überholkupp-Kraftmaschine und der Pumpe 177 der Eingangsseite lung 212 die Welle 200 mit einer Drehzahl anzutreigelöst werden. ben, die höher ist als diejenige der Antriebsscheiben

Bei der in F i g. 5 und 6 gezeigten Ausführungs- 202 und 203. Dies kann jedoch nicht geschehen, form der Erfindung mit asynchroner Ausbildung ist ohne <laß die Abtriebsscheibe 204 und das Außengemäß der schcmatischcn Darstellung der F i g. 5 die 65 rad 206 über die Schwenkrollen 214 des Schwenk-Antriebswelle 200 mit der Kraftmaschine verbunden. rollengetriebes 201 noch schneller angetrieben wer-Das SchwenkroIIcngetriebe 201 ist wiederum mit den. Dies hat zur Folge, daß der Planetenradträger zwei Antriebsscheiben 202 und 203 und einer An- 210 und die Abtriebswelle 211. im Uhrzeigersinn mit

Claims (2)

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einer Gesamtübersetzung der Schalteinrichtung an- Linie 306 die in der zweiten Betriebsweise erreichgetrieben werden, die zunimmt, wenn die Überset- baren Übersetzungen zeigt.

zung des Schwenkrollengetriebes weiter in der Die Gesamtübersetzung Null bzw. die Leerlaufgleichen Richtung verstellt wird. Wenn das Ende des übersetzung wird bei einer Übersetzung des Schwenk-Übersetzungsbereichs des Schwenkrollengetriebes in 5 rollengetriebes von 0,6 erreicht, wobei die Überdieser Richtung erreicht wird, ist die Gesamtüber- Setzung E des Planetengetriebes 213 gleich 1,66 ist. setzung der Schalteinrichtung zwischen der Antriebs- Das Schwenkrollengetriebe hat einen Übersetzungswelle 200 und der Abtriebswelle 211 erheblich klei- bereich, der von 0,34 am unteren Ende bis zu der ner als diejenige des Schwenkrollengetriebes, da sich höheren Übersetzung 1,5 am oberen Ende reicht. Die die Antriebswelle 200 und das Sonnenrad 207 ent- io Übersetzung 0,34 liefert eine maximale Übersetzung gegengesetzt zu dem Außenrad 206 drehen. im Rückwärtsgang von —0,16 (Untersetzung von Wenn hierbei die Kupplung 209 eingerückt wird, etwa 6,15:1), während die Übersetzung 1,5 bei der so wird der Planetenradträger 210 gegenüber dem ersten Betriebsweise in der Vorwärtsrichtung eine Außenrad 206 festgelegt, und das ganze Planeten- maximale Übersetzung von 0,56 (Untersetzung von getriebe läuft als Einheit um, so daß die Drehrichtung 15 etwa 1,75) liefert. Bevor der Übergang zur zweiten des Sonnenrades 207 in den Uhrzeigersinn umgekehrt Betriebsweise stattfindet, wird das Schwenkrollen- und die Uberholkupplung 212 ausgerückt wird. getriebe auf seine maximale Übersetzung von 1,5 ge-Die beschriebene Ausführungsform ist als asyn- bracht, so daß sich eine Gesamtübersetzung von 0,56 chrone Ausführungsform bezeichnet, weil sich die ergibt. Um eine Synchronisation bei der zweiten BeÜbersetzung des Schwenkrollengetriebes beim Über- 20 triebsweise zu erzielen, muß die Übersetzung des gang von einer auf die andere Betriebsweise in er- Schwenkrollengetriebes auf 0,56 verkleinert werden, heblichem Maß ändern muß, anstatt bei einem sol- wie es durch die gestrichelte Linie 307 angedeutet ist. chen Übergang für jede Betriebsweise gleich zu sein. Dieser Wert liegt erheblich über dem unteren Ende Die Steuereinrichtung für die Ausführungsform des Übersetzungsbereichs des Schwenkrollengetriebes nach F i g. 5 kann in ähnlicher Weise wie die hydrau- as und nur wenig unter der Leerlaufübersetzung bei der lische Steuereinrichtung nach F i g. 4 ausgebildet sein. ersten Betriebsweise. Bei der zweiten Betriebsweise Jedoch besteht der grundsätzliche Unterschied, daß kann die Gesamtübersetzung von der Synchronider Übersetzungsnocken 130 mit dem mittleren Ab- sationsübersetzung von 0,56 beim Aufwärtsschalten schnitt 154 der Steuerkante der F i g. 4 durch einen auf die höchste Übersetzung des Verstellgetriebes von zweiarmigen Hebel ersetzt ist, der die Kolbenstange 30 1,5 erhöht werden.

129 der Nockenbetätigungsvorrichtung 127 unmittel- Wenn sich die Übersetzung bei der zweiten Bebar mit der Schubstange des Übersetzungs-Servo- triebsweise verkleinert, findet das Umschalten erst ventils 135 verbindet und um einen Drehzapfen dreh- statt, wenn das untere Ende des Übersetzungsbereichs bar ist, der mittels einer Schaltvorrichtung von einer des Schwenkrollengetriebes bei 0,34 erreicht wird. Stellung für die erste Betriebsweise in eine Stellung 35 Dieser Wert liegt im Rückwärtsgangbereich der ersten für die zweite Betriebsweise bewegt werden kann. Betriebsweise, doch spielt dies keine Rolle, da die Diese Änderung der Drehzapfenstellung ist erforder- Überholkupplung 212 unter diesen Bedingungen auslich, weil die gegenseitige Lage der Nockenbetäti- gerückt ist. Um die Synchronisationsübersetzung beim gungsvorrichtung 127 und des Servoventils 135 in Abwärtsschalten zu erreichen, muß die Übersetzung einem einen wesentlichen Teil des Übersetzungs- 40 des Schwenkrollengetriebes entsprechend der gebereichs des Schwenkrollengetriebes darstellenden strichelten Linie 308 auf 1,125 erhöht werden; dieser Umfang geändert, werden muß, während der Rieh- Wert liegt erheblich unter dem oberen Ende des tungssinn der Übersetzungsänderung des Schwenk- Übersetzungsbereichs des Schwenkrollengetriebes, rollengetriebes beim Übergang von einer auf die an- Die Synchronisations-Übersetzungsverhältnisse dere Betriebsweise nicht geändert zu werden braucht. 45 beim Aufwärts- und Abwärtsschalten könnten durch Ein anderer Unterschied gegenüber der Steuerein- entsprechende Änderung der Stellung der Ventile 152 richtung nach F i g. 4 besteht darin, daß beim Über- und 153 für die erste bzw. die zweite Betriebsweise gang von der einen auf die andere Betriebsweise nur gegenüber dem Umschaltnocken 131 verkleinert bzw. die Kupplung 209 ein- oder ausgerückt zu werden vergrößert werden, um die Hysteresis zu verkleinern, braucht, so daß hierdurch einige einfache Änderungen 50 Die gestrichelte Linie 309 zeigt die Wirkung einer für das Ventil 152 der ersten Betriebsweise und das Änderung des Übersetzungsverhältnisses E des Ventil 153 der zweiten Betriebsweise sowie der Planetengetriebes, hydraulischen Verbindungen derselben getroffen werden müssen. Eine dem Drehmoment-Begrenzungs- Patentansprüche: ventil 140 der F i g. 4 entsprechende Kraftbegren- 55

zungsvorrichtung, die gemäß der Erfindung angeord- 1. Schalteinrichtung für ein stufenlos steuernet sein muß, wirkt in der gleichen Weise, wie es im bares Wechsel- und Wendegetriebe mit einem linken Teil der Drehmoment-Reaktionskurve (erste Schwenkrollengetriebe, das eine Betätigungsvor-Betriebsweise) der F i g. 3 dargestellt ist. richtung zur Aufnahme der Drehmomentreak-Die graphische Darstellung nach F i g. 6 zeigt die 60 tionskräfte an den Schwenkachsen der Schwenk-Übersetzungsverhältnisse des Schwenkrollengetriebes rollen aufweist, und mit einem Planetengetriebe 201 und des Planetengetriebes 213. Die Abtriebs- mit verschiedenen Radsätzen, von dem ein Antriebs-Übersetzungen des Schwenkrollengetriebes Element mit der Hauptantriebswelle des Gesamtsind auf der senkrechten Achse und die Gesamt- getriebes bzw. der Antriebswelle des Schwenkrol-Abtricbs-Antriebs-Übersetzungen für das Gesamt- 65 lengetriebes fest verbunden ist sowie ein zweites getriebe auf der waagerechten Achse aufgetragen; Element mit der Abtriebswelle des Schwenkrol-Die volle Linie 305 zeigt die in der ersten Betriebs- lengetriebes und ein drittes Element mit der Abweise erreichbaren Übersetzungen, während die volle triebswellc des Gesamtgetriebes verbindbar sind,

wobei das Schwenkrollengetriebe auf ein Übersetzungsverhältnis einstellbar ist, bei dem die Abtriebswelle des Gesamtgetriebes stillsteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsvorrichtung (136) eine Kraftbegrenzungsvorrichtung (140) zugeordnet ist, mittels der die Drehmomentreaktion ohne Unterbrechung des Kraftflusses im Gesamtgetriebe auf einen bestimmten Höchstwert begrenzt ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (136) durch eine hydraulische Zylinder- und Kolbenvorrichtung gebildet ist und eine Servovorrichtung (104, 106, 101, 127, 154, 134, 135) mit einem Stellventil (101) mit zwei Ventilgliedern (102, 105) angeordnet ist, von denen das eine Ventilglied (102) durch einen Fliehkraftregler

(104) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Abtriebswelle und das andere Ventilglied (105) entsprechend der Einstellung eines von Hand verstellbaren Bedienungsgliedes (106) einstellbar ist, wobei das Stellventil (101) die der Betätigungsvorrichtung (136) zugeführte Kraft bei wachsender Drehzahl der Abtriebswelle des Gesamtgeiriebes im Sinne einer Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses des Gesamtgetriebes und umgekehrt und bei Verstellung des Bedienungsgliedes (106) aus seiner Ruhestellung im Sinne einer Verkleinerung des Übersetzungsverhältnisses und umgekehrt bestimmt, ferner, daß die Kraftbegrenzungsvorrichtung (140) durch ein zwischen einer Druckflüssigkeitsquelle (177 und/oder 178) und der Betätigungsvorrichtung (136) angeordnetes Druckentlastungsventil gebildet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen