DE2820025C3

DE2820025C3 - Stufenloses Koppelgetriebe

Info

Publication number: DE2820025C3
Application number: DE19782820025
Authority: DE
Inventors: Friedrich Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen Jarchow; Martin Dipl.-Ing. 4630 Bochum Schulte-Fischedick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-04
Filing date: 1978-05-08
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2820025B2; DE2820025A1

Description

Die lirfindung betrifft ein Koppelgetriebe zur stufenlosen Verstellung der Übersetzung zwischen Kraft-

und Arbeitsmaschine, nach Patent 2655011.

Die folgenden Ausführungen sind auf die Verwendung als Fahrgetriebe, d. h. auf eine Arbeitsmaschine mit konstanter Leistungscharakteristik abgestimmt. Sie gelten sinngemäß auch für Arbeitsmaschinen mit anderen Kennlinien.

Zu dem Koppelgetriebe gehört ein Stellgetriebe. In der weiteren Beschreibung legt man dafür ein hydrostatisches Getriebe zugrunde. Die Ausfühmngen gelten sinngemäß aber auch für andere Seilgetriebe mit entsprechenden Eigenschaften.

Bekannt sind Koppelgetriebe, die aus einem dreiwelligen Umlaufgetriebe und einem hydrostatischen Getriebe bestehen. Zwei Wellen des Umlaufgetriebes stellen die An- und Abtriebswelle des Koppelgetriebes dar und werden als nicht freie Wellen bezeichnet. Die dritte Welle des Umlaufgetriebes, genannt freie Welle, steht mit einer Verdrängermaschine des hydrostatischen Getriebes in Verbindung. Die andere Verdrängermaschine des hydrostatischen Getriebes ist bei ausgangsseitiger Leistungsverzweigung mit der Abtriebsweiie und bei eingangsseitiger Leistungsverzweigung mit der Antriebswelle verbunden.

In den beschriebenen Koppelgetrieben gibt es einen hydrostatischen und einen mechanischen Leistungsfluß. Bei einer Auslegung mit kleinerem hydrostatischen Leistungsfluß als die vom An- und Abtrieb des Koppelgetriebes durchzusetzende Leistung stellen sich im Vergleich zum hydrostatischen Getriebe für das Koppelgetriebe bessere Wirkungsgrade und für das zum Koppelgetriebe gehörige hydrostatische Getriebe auch kleinere maximale Verdrängungsvolumen ein.

Bei eingangsseitiger Leistungsverzweigung kreist bei niedrigen und bei ausgangsseitiger Leistungsverzweigung bei hohen Antriebszahlen bzw. Fahrgeschwindigkeiten unerwünschte Blindleistung im Koppelgetriebe.

Durch Umschalten von ausgangsseitiger auf eingangsseitige Leistungsverzweigung und umgekehrt, z. B. beschrieben in DE-OS 2 141 098 und 2541975. läßt sich Blindleistung vermeiden. Die Wirkungsgrade werden besser. Es ergibt sich eine geringere Summe der zu installierenden maximalen Verdrängungsvolumen. Dadurch fällt im allgemeinen auch die Baugrößc des Koppelgetriebes kleiner aus.

Die Wirkungsgrade und die Summe der maximalen Verdrängungsvolumen bzw. die Baugrößen werden mit abnehmendem stufenlosem Verstellbereich zunehmend günstiger. Es bietet sich daher der Gedanke an. den notwendigen Verstellbereich in zwei oder mehrere ein/eine stufenlosc Verstellbereiche aufzuteilen und das hydrostatische Getriebe zweifach oder mehrfach auszunutzen.

Nach der US-Patentschrift 3869939 sind durch die Anordnung von zwei hintereinandergeschalteten dreiwelligcn Umlaufgetrieben zwei stufenlose Verstellbereiche vorgesehen. Bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten liegt abtriebsseitige Verzweigung und ab Übersetzung 1 : 1, d. h. bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, antriebsseitige Verzweigung vor. Im Stellbereich für hohe Fahrgeschwindigkeiten wird ins Schnelle übersetzt. Jeweils in beiden Stellbereichen, d. h. bei abtriebsseitiger Leistungsverzweigung bei relativ hohen und bei antriebsseitiger Leistungsverzweigung bei verhältnismäßig niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und somit insgesamt betrachtet bei mittleren Fahrgeschwindigkeiten gibt es unerwünschte Blind-

leistung. Der zweite stufenlose Verstellbereich wird Ober den Umweg der Übersetzungen ins Schnelle erkauft und dürfte in vielen Fällen nachteilig sein.

Aus der DE-Offenlegungsschrift 1530590 läßt sich entnehmen, daß der Stellbereich des Koppelgetriebes in drei einzelne stufenlose Bereiche aufgeteilt wird. Dazu ist hinter das eigentliche Koppelgetriebe mit ausgangsseitiger Leistungsverzweigung ein zusätzliches dreiwelliges Umlaufgetriebe angeordnet. Dieses abtriebsseitig liegende Umlaufgetriebe kann durch entsprechende Umschaltungen drei verschiedene Übersetzungen erhalten. In dem abtriebsseitigen Umlaufgetriebe kreist aber eine erhebliche Blindleistung. Für das in der DE-Offenlegungsschrift 1530590 angegebene Bespiel beläuft sich z. B. im dritten Gang, d. h. bei eingeschalteter Kupplung K₁, die Blindleistung auf das 1Ofache der Antriebsleistung. Ein solches Getriebe ist deshalb in vielen Anwendungsfällen unbrauchbar.

Die Erfindung des Patents 2655011 geht von der Aufgabenstellung aus, durch die Hintereinanderschaltung von zwei oder mehr drerwelligen Umlauf getrieben den gesamten Stellbereich des Koppelgetriebes in zwei oder mehr einzelne Ste'lbereiche aufzuteilen und somit das hydrostatische Getriebe zwei- oder mehrfach auszunutzen, wobei aber ein Übersetzungsbereich mit Übersetzungen ins Schnelle und ferner Blindleistungen in den als reine Übersetzungsstufen bzw. Vorgelege dienenden dreiwelligen Umlaufgetrieben vermieden werden sollen

Der Zusatzerfindurg liegt die Aufgabe zugrunde bei zwei hinterei.nanderliegenden dreiwelligen Umlaufgetrieben jedes der beiden Umlaufgetriebe gleich zu belasten. Sie können dann vorteilhaft in einem solchen Fall gleich ausgeführt werden

Diese Aufgabe wird - ausgehend von einem Stand der Technik nach Patent 2655011 - durch die im Kennzeichen des einzigen Anspruches aufgeführten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß läuft dazu das abtriebsseitige dreiwellige Umlaufgetriebe leer mit, wenn das. antriebsseitige über das Stellgetriebe, z. B. über das hydrostatische Getriebe rückgekoppelt wird. Abtriebsseitig übernimmt statt dessen die notwendige Übersetzung ein zweistufiges Stirnradvorgelege, das in bekannter Weise, z. B. nach US-PS 1951 345 mit zwei Kupplungen zur Überbrückung des abtriebsseitigen Umlaufgetriebes eingeschaltet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur dargestellt. Im Vergleich zu Fi g. 12 der Hauptanmeldung entfallen jetzt di< Kupplung 19 und das Rad 20. Hinzugefügt werden üie Räder 39, 40 sowie die Schaltkupplung 41. Bei eingeschalteter Kupplung 41 fließt die Leistung von der Zwischenwelle 11 über den Räderzug 10, 9, 39, 40 zur Abtriebswelle 2.

Das Getriebe hat ferner den Vorteil, daß bei einem Gesamtstellbereich größer als 7 die Kupplung 41 gemäß der einzigen Figur kleiner als die Kupplung 19 nach Fig. 12 der Hauptanmeldung haut.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Stufenlos einstellbares leistungsverzweigendes Koppeige triebe mit zwei zwischen An- und Abtriebswelle angeordneten, über eine gemeinsame Zwischenwelle verbundenen dreiwelligen Umlaufrädergetrieben, die jeweils zwei nicht freie Wellen für den An- und Abtrieb bzw. für die Verbindung zwischen zwei Umlaufrädergetrieben (Zwischenwelle) und eine dritte, d. h. freie Welle aufweisen und ferner mit einem einstellbaren zweiwelligen Stellgetriebe mit nahezu lastunabhängiger Übersetzung, insbesondere einem hydrostatischen Getriebe, wobei zur Schaffung mehrerer Stellbereiche mehrere Schaltkupplungen vorgesehen sind, von denen je eine zum Koppeln der freien Wellen jedes Umlaufrädergetriebes dient und wobei in jedem Stellbereich des Koppelgetriebes der Stellbereich des Stellgetriebes einmal durchführen wird und die einzelnen Übersetlungen der Rädergetriebe so abgestimmt sind, daß das Betätigen der Schaltkupplungen ohne Drehmomentunterbrechung bei Gleichlauf der Kupplungshälften erfolgt, wobei

a) jede freie Welle eines jeden der Umlaufrädergetriebe zwei Schaltkupplungen aufweist, über welche die freie Welle eines jeden Umlaufrädergetriebes wechselweise mit einer von zwei nicht freien Getriebewellen (Antriebswelle, Abtriebswelle, Zwischenwelle) koppelt ar ist;

b) daß in jedem Ste'lbereich eine bzw. zwei der freien Wellen unmittelbar durch eine Schaltkupplung oder mittelbar ·^:·}τεΓ Vorgelegestufen durch eine andere Schaltkupplung mit einer der nicht freien Getriebewellen (bzw. Zwischenwelle) gekoppelt ist und eine andere der freien Wellen durch eine weitere Schaltkupplung über das Stellgetriebe (hydrostatisches Getriebe) mittelbar unter Zwischenschaltung einer Vorgelegestufe oder unmittelbar mit einer anderen nicht freie" Welle (Zwischenwelle) gekoppelt ist. und wobei

c) die an eine nicht freie Welle eines dreiwelligen Umlaufgetriebes angeschlossene Verdrängermaschine bei Erreichen ihres Verdrängungsvolumens Null auf eine andere nicht freie Welle eines der dreiwelligen Umlaufgetriebe unter Verwendung von Vorgelegen über weitere Schaltkupplungen umschaltbar ist. nach Patent 2655011, dadurch ge kenn/eich nc t.daßeine (41) der anderen (siehe Absatz b) über ein Vorgelege (13. 14 bzw 10. 9. 39, 40) angeschlossenen Schaltkupplungen (31. 41) als Überbrukkungskupplung für das abtriebsseitige Umlaufrädergetriebe (mit den Wellen 2. 11 und 15) ausgebildet ist.