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Die
Erfindung betrifft eine Anpresseinrichtung zum Verspannen zweier
aufeinander wälzender, ein
Drehmoment übertragender
Getriebeglieder sowie ein entsprechendes, eine derartige Anpresseinrichtung
umfassendes Getriebe.
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Derartige
Anpresseinrichtungen bzw. Getriebe sind beispielsweise aus der
EP 0 878 641 A1 bzw. aus
der
EP 0 980 993 A2 bekannt.
Beide Druckschriften offenbaren in ihrem zweiten Ausführungsbeispiel eine
Anpresseinrichtung, die in Abhängigkeit
von dem Drehmoment, welches ein Abtriebskegel der dort offenbarten
Kegelreibringgetriebe überträgt, eine
Anpresskraft aufbringt, mit welcher die beiden Kegel sowie der zwischen
den beiden Kegeln durch- und den Antriebskegel umgreifend umlaufende
Reibring verspannt werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden,
dass bei hohen Drehmomenten, bei denen ansonsten die Gefahr eines
Durchschlupfens besteht, ein ausreichend hoher Anpressdruck erzeugt
wird. Darüber
hinaus offenbart die
EP
0 980 993 A2 in ihrem ersten Ausführungsbeispiel eine Anpresseinrichtung,
deren Anpresskraft über
einen Hydraulikzylinder von außen
geregelt bzw. eingestellt werden kann.
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Diese
Anordnungen haben jedoch den Nachteil, dass verhältnismäßig viel Anpresskraft in Reserve
bereitgestellt werden muss, da rein mechanische Anpresseinrichtungen
nur schwer auf geänderte
Gesamtbetriebsparameter eingehen können bzw. da von außen geregelte
Anpresseinrichtungen verhältnismäßig lange
Reaktionszeiten haben. Insofern muss bei mechanischen Anpresseinrichtungen, die
zudem nur sehr bedingt an eine gewünschte Kennlinie angepasst
werden können,
eine Reserve bereitgestellt werden, die geänderte Außenparametern, die nicht unmittelbar
durch die Mechanik erfasst werden können, Rechnung trägt, während bei
von außen
geregelten Anpresseinrichtungen wegen der verhältnismäßig langen Regelzeiten eine
Reserve vorgehalten werden muss, um Drehmomentspitzen begegnen zu
können.
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Es
ist Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Anpresseinrichtung bzw.
ein Getriebe bereitzustellen, welches diesbezüglich Vorteile bringt.
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Als
Lösung
schlägt
die Erfindung eine Anpresseinrichtung zum Verspannen zweier aufeinander
wälzender,
ein Drehmoment übertragender
Getriebeglieder mit Mitteln zum Erfassen einer relevanten Kenngröße, insbesondere
des übertragenen Drehmoments,
und mit Mitteln zum Aufbringen einer der erfassten Kenngröße entsprechenden
Anpresskraft vor, welche sich dadurch auszeichnet, dass die Anpresseinrichtung
zumindest zwei Teilanpresseinrichtungen umfasst, von denen die erste
der beiden Teilanpresseinrichtungen eine kürzere Reaktionszeit als die
zweite der beiden Teilanpresseinrichtungen aufweist. Ebenso wird
als Lösung
ein Getriebe mit zwei Drehmoment übertragenden Getriebegliedern, die
durch eine entsprechende Anpresseinrichtung verspannt sind, vorgeschlagen.
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Es
versteht sich, dass eine derartige, zwei Teilanpresseinrichtungen
umfassende Anpresseinrichtung für
verschiedenste Getriebe, bei denen Getriebeglieder in Abhängigkeit
von bestimmten Kenngrößen aneinander
gepresst werden müssen,
vorteilhaft zur Anwendung kommen kann. Hierzu zählen insbesondere alle Arten
umlaufender Getriebe, die reibend miteinander wechselwirkende Getriebeglieder
besitzen.
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Vorzugsweise
wird die Reaktionszeit der ersten Teilanpresseinrichtung so kurz
gewählt,
dass auf Stöße oder ähnliches
schnell reagiert werden kann. Vorzugsweise wird eine Anordnung gewählt, die
rein mechanisch ausgebildet ist und somit nahezu keine Reaktionszeit
aufweist. Auf diese Weise kann sich die Anpresseinrichtung kurzzeitigen
Schwankungen schnell anpassen, wodurch insbesondere ein Schlupf zwischen
den aufeinander wälzenden
Getriebegliedern vermieden werden kann.
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Es
kann insbesondere ausreichen, die erste Teilanpresseinrichtung ungeregelt
und lediglich in Abhängigkeit
der kritischen Kenngrößen unmittelbar anzusteuern.
Auf diese Weise kann sich die erste Teilanpresseinrichtung – und somit
auch die gesamte Anpresseinrichtung – äußerst schnell und zuverlässig auf
Stöße bzw.
nahezu unstetige oder unstetige Änderungen
der kritischen Kenngröße einstellen. Hierzu
braucht insbesondere die erste Teilanpresseinrichtung nicht hinsichtlich
ihrer von der Kenngröße abhängigen Kennlinie
optimiert sein. Vielmehr ist es von Bedeutung, dass die erste Teilanpresseinrichtung
auf Stöße bzw.
Unstetigkeiten geeignet – insbesondere
mit ausreichend kurzer Reaktionszeit – reagieren kann.
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Eine
optimale Kennlinie der gesamten Anpresseinrichtung wird vorzugsweise
durch die zweite Teilanpresseinrichtung umgesetzt, die somit vorzugsweise
hinsichtlich ihrer Kennlinie bzw. hinsichtlich der Kennlinie der
gesamten Anpresseinrichtung optimiert sein kann, ohne auf Stöße oder
plötzliche
Unstetigkeiten kurzfristig reagieren zu können bzw. zu müssen. Insbesondere
ist es von Vorteil, wenn die zweite Teilanpresseinrichtung geregelt
ist, so dass die Kennlinie bestmöglich
gewählt
werden kann. Insbesondere kann die zweite Teilanpresseinrichtung durch
unterschiedliche bzw. verschiedenste Kenngrößen angesteuert werden und
somit detailliert auf die jeweiligen Anforderungen reagieren. Darüber hinaus
kann die Teilanpresseinrichtung, insbesondere in ihrem Regelkreis,
hinsichtlich einer Schwingungsdämpfung
optimiert sein, was in der Regel ebenfalls zu einer Reduktion der
Reaktionszeiten führt.
Letzteres ist jedoch, wie bereits vorstehend erläutert, nicht so kritisch, da
die erste Teilanpressung mit entsprechend kürzeren Reaktionszeiten reagieren
kann.
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Eine
erfindungsgemäße Anordnung
kann es bei geeigneter Ausgestaltung insbesondere ermöglichen,
die Verluste in einem entsprechenden Getriebe zu minimieren. Insbesondere
besteht die Möglichkeit, die
erste Teilanpresseinrichtung unter Sicherheitsaspekten bzw. in Bezug
auf die Betriebssicherheit optimiert auszulegen, während die
zweite Teilanpresseinrichtung in ihrer Kennlinie derart gewählt ist,
dass eine sicherheitsbedingte, von der ersten Teilanpresseinrichtung
herrührende
Kennlinienverschiebung in geeigneter Weise kompensiert wird.
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Dementsprechend
löst unabhängig von
den übrigen
Merkmalen vorliegender Erfindung eine Anpresseinrichtung zum Verspannen
zweier aufeinander wälzender,
ein Drehmoment übertragender
Getriebeglieder mit Mitteln zum Erfassen einer relevanten Kenngröße, insbesondere
des zu übertragenen Drehmoments,
und mit Mitteln zum Aufbringen einer der erfassten Kenngröße entsprechenden
Anpresskraft die vorstehend genannte Aufgabe, bei welcher die Anpresseinrichtung
zumindest zwei Teilanpresseinrichtungen umfasst sowie bei welcher
die erste Teilanpresseinrichtung eine Anpresskraft bereitstellt, die
größer oder
gleich der von der gesamten Anpresseinrichtung bereitzustellenden
Anpresskraft ist, und die zweite Teilanpresseinrichtung, die von
der Anpresseinrichtung bereitgestellte Anpresskraft reduziert. Dementsprechend
ist auch ein Getriebe mit zwei drehmomentübertragenden Getriebegliedern, die
durch eine derartige Anpresseinrichtung verspannt sind, vorteilhaft.
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Bei
einer derartigen Ausgestaltung kann die erste Teilanpresseinrichtung
die notwendige Anpresskraft in einem Übermaß bereitstellen, so dass insbesondere
kurzzeitige Schwankungen betriebssicher aufgefangen werden können. Durch
die zweite Teilanpresseinrichtung kann die übermäßige Anpresskraft wieder reduziert
werden, wodurch sich Verluste minimieren lassen, ohne dass die Gefahr besteht,
dass bei kurzzeitigen Stößen oder ähnlichem
eine unzureichende Anpresskraft zur Verfügung steht.
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Dementsprechend
ist es kumulativ bzw. alternativ von Vorteil, wenn die zweite Anpresseinrichtung
eine der von der ersten Teilanpresseinrichtung aufgebrachten Kraft
entgegengesetzte Kraft aufbringt. Auf diese Weise kann insbesondere
eine Kraftreduktion betriebssicher vorgenommen werden. Darüber hinaus
kann bei einer derartigen Anordnung die erste Teilanpresseinrichtung
ihre Kennlinie unmittelbar und direkt ausspielen und, falls notwendig,
der durch die zweite Teilanpresseinrichtung bedingten Kraftreduktion
entgegen wirken.
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Vorzugsweise
kompensiert dementsprechend die zweite Teilanpresseinrichtung die
von der ersten Teilanpresseinrichtung aufgebrachte Kraft teilweise,
was bei geeigneter Ausgestaltung auch unabhängig von den vorgenannten Merkmalen
zu den vorbeschriebenen Vorteilen führt.
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Auch
wenn lediglich einzeln bei einer Anpresseinrichtung bzw. einem entsprechenden
Getriebe eingesetzt, können
die vorgenannten Merkmale eine erhebliche Verlustreduktion bewirken,
wenn die Anpresseinrichtung in geeigneter Weise optimiert ist. Insbesondere
ist es möglich,
die durch die Anpresskräfte
bedingten Lagerkräfte,
mit denen die jeweiligen Getriebeglieder an einem Gestell bzw. Gehäuse gelagert
sind, auf ein Minimum zu reduzieren, wodurch Verluste in erheblichem
Maße vermieden
werden können.
Hierbei können
bei den vorbeschriebenen Anordnungen insbesondere die Sicherheitsmargen,
die notwendigerweise zur Absicherung gegen unvorhersehbare bzw.
schnelle Änderungen
der Betriebsparameter vorgesehen sein müssen, auf ein Minimum reduziert
werden, da die erste Teilanpresseinrichtung schnell bzw. mit ausreichenden
Kraftreserven reagieren kann. Während
normaler Betriebszustände
wird dagegen durch die zweite Teilanpressein richtung vorzugsweise
die Anpresskraft bzw. die resultierende Verspannkraft mit dem Gestell
bzw. Gehäuse
reduziert. Dieses bedingt eine Reduktion der Gesamtverluste, da
Stöße bzw.
schnelle Änderungen
nur kurzzeitig auftreten und somit über die Gesamtbetriebszeit
eine nur untergeordnete Rolle spielen.
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Es
versteht sich, dass eine erfindungsgemäße Anpresseinrichtung bei verschiedensten
Getrieben mit aufeinander wälzenden
Getriebegliedern zur Anwendung kommen kann. Sie eignet sich insbesondere
für Anordnungen,
bei denen die jeweiligen Getriebeglieder im Reibschluss oder reibend
bzw. unter Gefahr eines Schlupfes bei unzureichender Anpresskraft
miteinander wechselwirken. Insbesondere kann durch eine derartige
Anpresseinrichtung bei derartigen Anordnungen ein Verlust minimiert
werden.
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Bei
einem hydraulischen System kann ein entsprechender Anpressdruck
beispielsweise durch einen elektromagnetisch angesteuerten Kolben
aufgebracht werden. Eine derartige Anordnung baut äußerst klein
und kann somit bei gleicher möglicher Leistung
auch in begrenzten Räumen
untergebracht werden.
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Der
Kolben kann auf seinem Hubweg zunächst eine Überlauf- /Nachfüllöffnung verschließen. Durch
eine derartige Anordnung bzw. Verfahrensführung kann jederzeit gewährleistet
werden, dass ausreichend Hydraulikflüssigkeit zwischen Kolben und Anpresseinrichtung
vorhanden ist. Ist der Kolben mit einer Kraft beaufschlagt, so sorgt
er dafür,
dass das Fluid solange in Richtung auf die Anpresseinrichtung komprimiert
wird, bis diese einen ausreichenden Gegendruck erzeugt. Ist der
Kolben nicht beaufschlagt, so kann zuviel Fluid durch die Öffnung entweichen, während andererseits
bei zuwenig Fluid über
diese Öffnung
aus einem Reservoir Fluid nachgeführt werden kann.
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Alternativ
kann für
die hydraulische Ansteuerung eine Zahnradpumpe vorgesehen sein.
Eine derartige Zahnradpumpe ist verhältnismäßig kostengünstig und hat darüber hinaus
den Vorteil, dass sie äußerst wartungsarm
und betriebssicher auch variable Anpressdrucke, beispielsweise durch
variable Rotationsgeschwindigkeiten bzw. variable Drehmomente, aufbringen
kann. Insbesondere kann die Zahnradpumpe elektromotorisch angetrieben
werden, wobei vorzugsweise ein spannungsabhängiges Drehmoment bereitgestellt
wird. Auf diese Weise kann einfach und zuverlässig eine variable Anpresskraft
bereitgestellt werden, wobei die Zahnradpumpe sogar bewusst hinsichtlich
ihrer Flügel
nicht zur Gänze
abgedichtet sein braucht und durchaus einen Schlupf aufweisen kann.
Insbesondere bei einer ein Drehmoment regelnden Ansteuerung kann
die notwendige Anpresskraft beispielsweise durch eine höhere Drehzahl
gewährleistet
werden.
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Es
versteht sich, dass diese Einrichtungen zur Erzeugung einer variablen
Anpresskraft auch unabhängig
von den übrigen
Merkmalen der Anspresseinrichtungen bzw. Getrieben vorteilhaft für stufenlos einstellbare
Getriebe, wie insbesondere für
Kegelreibringgetriebe, vorteilhaft sind, um über den Verstellweg bzw. die
Bandbreite der Übersetzungsverhältnisses
jeweils den op timalen Anpressdruck für das stufenlos einstellbare
Getriebe zu gewährleisten.
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Weitere
Vorteile, Eigenschaften und Ziele vorliegender Erfindung werden
anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert. In
der Zeichnung zeigen
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1 ein
erstes erfindungsgemäßes Getriebe
mit Anpresseinrichtung in schematischer Schnittdarstellung;
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2 den
Ausgangskegel eines zweiten erfindungsgemäßen Getriebes mit Anpresseinrichtung in ähnlicher
Darstellung wie 1;
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3 den
Ausgangskegel eines dritten erfindungsgemäßen Getriebes mit Anpresseinrichtung
in ähnlicher
Darstellung wie 1;
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4 eine
schematische Darstellung der Kraftverhältnisse bei den Ausführungsformen
nach 1;
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5 eine
schematische Darstellung der Kraftverhältnisse bei den Ausführungsformen
nach 2 und 3;
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6 eine
schematische Darstellung der Kraftverhältnisse bei einer weiteren
Alternative;
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7 eine
schematische Schnittdarstellung der in 6 angedeuteten
Alternative in ähnlicher Darstellung
wie 1;
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8 eine
alternative Umsetzung der in 6 angedeuteten
Alternative in ähnlicher
Darstellung wie 1; und
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9 eine
hydraulische Ansteuerung für
ein erfindungsgemäßes Getriebe.
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Das
Getriebe nach 1 umfasst einen Eingangskegel 1 und
einen Ausgangskegel 2, die über einen verstellbaren Reibring 3 in
an sich bekannter Weise miteinander wechselwirken. Hierbei ist der Eingangskegel 1 mit
einer Antriebswelle 4 und der Ausgangskegel 2 mit
einer Abtriebswelle 5 wirkverbunden. Die Kegel 1, 2 sind
bei diesem Ausführungsbeispiel
in radialer Richtung durch Zylinderrollenlager 6 gelagert.
Darüber
hinaus sind die Kegel 1, 2 in axialer Richtung
in diesem Ausführungsbeispiel
durch Vierpunktlager 7A gegeneinander verspannt, so dass
die notwendigen Anpresskräfte
aufgebracht werden können,
damit Drehmoment über
den Reibring von dem Eingangskegel auf den Ausgangskegel 2 und
umgekehrt übertragen
werden kann. Die axiale Abstützung
des Eingangskegels 1 ist in vorliegenden Figuren nicht
explizit dargestellt, kann jedoch beispielsweise ebenfalls durch
ein Vierpunktlager oder aber auch durch ein Axial-Zylinderrollenlager
oder ähnliches
erfolgen.
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Zur
Verspannung bzw. zum Erzeugen der notwendigen Anpresskräfte ist
darüber
hinaus zwischen der Abtriebswelle 5 und dem Ausgangskegel 2 eine
Anpresseinrichtung 8 vorgesehen, während bei diesem Ausführungsbeispiel
die Eingangswelle 4 unmittelbar mit dem Eingangskegel 1 verbunden
ist. Die Anpresseinrichtung 8 ist in der Lage, den axialen
Abstand zwischen dem Eingangskegel 2 und dem Lager 7A an
der Ausgangswelle 5 zu variieren bzw. – in verspannten Zustand – entsprechend
variierende Anpresskräfte
zu erzeugen.
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Es
versteht sich, dass statt der Lager 6 und 7A auch
andere Lageranordnungen, wie Axial-Schrägkugellager, Axial-Pendelkugellager,
Axial-Rillenkugellager,
Kegelrollenlager oder ähnliche Lager
bzw. Lagerarten miteinander kombiniert werden können, um die Kegel 1, 2 einerseits
radial und andererseits ausreichend axial verspannt zu lagern. Ebenso
können
beispielsweise hydrodynamische oder hydrostatische Lager zur Anwendung
kommen.
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In
Betrieb kann der Reibring in an dieser Stelle nicht näher erläuterter,
aber bekannter Art und Weise verstellt und auf diese Weise das Übersetzungsverhältnis gewählt werden.
Es versteht sich, dass im Betrieb die Gesamtanordnung insbesondere unterschiedlichen
Drehmomenten unterliegt bzw. unterliegen kann. Da es sich bei der
Wirkverbindung zwischen den beiden Kegel 1, 2 um
eine Reibverbindung handelt, sind vorzugsweise die Anpresskräfte ausreichend
hoch zu wählen,
damit kein Schlupf bzw. nur minimaler Schlupf an dem Reibring auftritt.
Andererseits würden
unnötig
hohe Anpresskräfte
zu einer verhältnismäßig starken
Grundlast führen,
die wiederum den Wirkungsgrad des Reibgetriebes beeinträchtigen
würde.
Aus diesem Grunde ist bei vorliegendem Ausführungsbeispiel eine drehmomentabhängige Anpresskraftregelung
gewählt,
wobei jedoch die Anpresskraft, wie nachfolgend erläutert wird, auch
von anderen Betriebszuständen
abhängig
ge wählt
werden kann. Wie unmittelbar aus 1 ersichtlich,
wird für
die Anpresskraftregelung insbesondere das Ausgangsdrehmoment als
Stellgröße gewählt.
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Bei
vorliegendem Ausführungsbeispiel
umfasst die Anpresseinrichtung 8 zwei Anstellscheiben 9, 10,
die Führungsbahnen
für Kugeln 11 aufweisen und
sich einerseits über
die Anstellscheibe 9 an der Welle 5 und andererseits über die
Anstellscheibe 10 an dem Ausgangskegel 2 abstützen. Hierbei
sind die Anstellscheiben 9 bzw. 10 derart ausgestaltet,
dass das Drehmoment von dem Abtriebskegel 2 auf die Anstellscheibe 10 über die
Kugeln 11 auf die Anstellscheibe 9 und von dort
auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird. Die Führungsbahnen
für die
Kugeln 11 sind hierbei derart ausgestaltet, dass ein erhöhtes Drehmoment
eine Rotation der beiden Anstellscheiben 9, 10 zueinander
bedingt, die wiederum dazu führt,
dass die Kugeln 11 in flachere Bereiche gelangen, wodurch
die Anstellscheiben 9 und 10 auseinander gedrückt werden.
Auf diese Weise erzeugt die Anpresseinrichtung 8 eine vom
Ausgangsdrehmoment abhängige
Anpresskraft.
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Der
Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass sie als mechanische
Einrichtung extrem kurze Reaktionszeiten aufweist und insbesondere
auf Stöße im ausgangsseitigen
Antriebsstrang sehr gut reagieren kann.
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Parallel
zu den Kugeln 11 werden die Platten 9, 10 durch
eine Federanordnung 12 auseinander gedrückt, die der Anpresseinrichtung 8 eine
gewisse Grundlast verleiht.
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Leider
lässt sich
die Kennlinie der Anordnung aus den Platten 9 und 10 sowie
den Kugeln 11 und der Feder 12 nur bedingt optimieren.
Insofern weist die Kennlinie Bereiche auf, in denen eine übermäßige Anpresskraft
bereitgestellt wird. Hierdurch werden die Gesamtverluste des entsprechenden
Getriebes erheblich erhöht.
Aus diesem Grunde weist die Anordnung aus 1 eine Kraftkompensation
auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel
erfolgt dieses hydraulisch, indem zwischen einer mit der Abtriebswelle 5 verbundenen
Platte und der Anpressplatte 10 ein Druck hydraulisch erzeugt
wird, welcher der von den Kugeln erzeugten Anpresskraft entgegenwirkt.
Auf diese Weise kann die überschüssige bzw.
nicht notwendige, von den Kugeln 11 erzeugte Anpresskraft hydraulisch
kompensiert werden, indem von einem Bauteil 13, welches
fest mit der Abtriebswelle 5 verbunden ist, eine Gegenkraft
erzeugt wird. Die entsprechenden Verhältnisse sind in 4 schematisch dargestellt,
wobei die Stärke
der Pfeile die jeweiligen Kräfte
in ihrer Höhe
widerspiegelt. Durch den Hydraulikdruck 14 wird somit eine
zu große
Kraft der Kugeln 11 bzw. der Feder 12 kompensiert,
so dass die Lager 6, 7A nicht unnötig belastet
werden.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Hydraulikdruck 14 über eine
Hydraulikleitung 15 bereitgestellt, die in einer Zusatzwelle 16 angeordnet
ist, welche über
eine Schraube 17 fest mit der Welle 5 verbunden
ist. Die Schraube 17 schließt darüber hinaus eine Befüllöffnung 18,
die im Zusammenspiel mit einer Leitung 19 und einer Hinterschneidung 20 dazu
dient, den Hydraulikraum betriebssicher blasenfrei zu befüllen. Die
Welle 16 weist an ihrem von der Antriebswelle 5 abgewandten Ende
eine Hydraulikdichtung auf, so dass der hydraulische Druck 14 von
außen
in gewünschter
Weise und ohne Weiteres aufgebaut bzw. gesteuert werden kann.
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Die
Anordnung nach 1 weist darüber hinaus einen Montagekörper 21 auf, über den
die Abtriebswelle 5 und der Abtriebskegel 2 radial
gelagert sind. Durch diesen Montagekörper 21 kann die Anpresseinrichtung 8 ohne
Weiteres im Inneren des Abtriebskegels 2 montiert werden.
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Die
in 2 dargestellte Anordnung entspricht im Wesentlichen
der Ausführungsform
nach 1, so dass identisch wirkende Baugruppen auch mit
identischen Bezugsziffern versehen sind und nicht erneut explizit
erläutert
werden.
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Beim
diesen Ausführungsbeispiel
wird jedoch die Grundlast nicht durch eine parallel geschaltete
Feder sondern durch eine mit der Anpresseinrichtung 8 in
Reihe geschaltete Feder 22 erzeugt, die sich an der Abtriebswelle 5 abstützt, was
bei vorliegendem Ausführungsbeispiel
an einem Vierpunktlager 23 erfolgt, welches einerseits
somit die Anpresskraft zwischen Anstellscheibe 9 und Abtriebswelle 5 überträgt und andererseits
der Axiallagerung des Abtriebskegels 2 bezüglich der
Abtriebswelle 5 dient.
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Darüber ragt
die Hydraulikzufuhr 24, entgegen der Hydraulikzufuhr 24 bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 1, bis weit in den Abtriebskegel 2 hinein,
so dass die entsprechende Dichtung 25 unmittelbar an dem
fest mit der Abtriebswelle 5 verbundenen Bauteil 13,
nachfolgend Gegenplatte 13 ge nannt, angeordnet ist. Durch
Beaufschlagen der in der Zufuhr 24 vorgesehenen Leitung 26 mit
einem Druck wird somit zwischen der Gegenplatte 13 und
der Anstellscheibe 10 ein Druck 14 aufgebaut,
welcher der von den Kugeln 11 aufgebrachten Anpresskraft
entgegenwirkt und somit die Gesamtanpresskraft der Anpresseinrichtung 8 reduziert.
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Wie
unmittelbar aus 2 ersichtlich, ist bei diesem
Ausführungsbeispiel
die Gegenplatte 13 in die Welle 5 geschraubt,
während
bei dem Ausführungsbeispiel
nach 1 eine zusätzliche
Schraube mit der bereits vorstehend erwähnten Doppelfunktion hierfür zur Anwendung
kommt. Die zwischen Anstellplatte 10 und Gegenplatte 13 vorgesehene
Kammer ist über
Dichtungen 27 (in 1 nicht
dargestellt) nach außen
abgedichtet.
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Wie
unmittelbar aus 5 ersichtlich, resultiert aus
der in 2 dargestellten Anordnung eine ähnliche
Funktionsweise, wie bei dem in 1 und 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel.
Auch hier wird durch den Druck 14 eine kompensierende Kraft erzeugt,
so dass die Gesamtanpresskraft und somit die auf die Lager 6, 7A wirkende
Verspannkraft über den
Druck 14 auf ein Minimum reduziert werden kann.
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Statt
einer Hydraulik kann für
die zweite Teilanpresseinrichtung 14 auch eine motorische
Anordnung gewählt
werden, wie in 3 exemplarisch dargestellt,
wobei das Ausführungsbeispiel
nach 3 im übrigen
dem Ausführungsbeispiel
nach 2 entspricht und wie in 5 dargestellt
wirkt.
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Auch
diese Anordnung erzeugt über
eine in Reihe geschaltete Federanordnung 22, die sich über ein
Vierpunktlager an der Abtriebswelle 5 abstützt, eine
Grundlast. Zur Umsetzung des motorischen Antriebs der zweiten Teilanpresseinrichtung 14 ist
in einer Gewindebohrung 27 der Abtriebswelle 5 ein
Gewindebolzen 28 vorgesehen, der sich über ein Vierpunktlager 29 an
der Anstellplatte 10 abstützt, wobei bei dieser Anordnung
die Gewindebohrung 27 in ihrer Funktion der Funktion der
Gegenplatte 13 entspricht. Der Gewindebolzen 28 kann über einen
Motor 30, welcher über
eine elektrische Leitung 32 und Schleifringe 33 angesteuert
werden kann, und ein Getriebe 31 bezüglich der Welle 5 verlagert
werden, wodurch eine variable Gegenkraft zu der von den Kugeln 11 erzeugten
Anpresskraft erzeugt werden kann.
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Wie
in 6 angedeutet, kann eine erfindungsgemäße Anordnung
auch ohne eine Grundlast erzeugende Federanordnung umgesetzt werden. Schematische
Anordnungen, die den Verhältnissen nach 6 entsprechen,
sind in 7 und 8 schematisch
dargestellt. Auch hier ist eine Anpresseinrichtung 8 vorgesehen,
bei welcher eine Anstellplatte 9 sich an der Abtriebswelle 5 abstützt und
Kurvenbahnen für
Kugeln 11 aufweist. Die hierzu korrespondierenden Kugelbahnen
sind jedoch, statt wie bei den Ausführungsbeispielen nach 1 bis 5 in
einer weiteren Anstellplatte, unmittelbar in dem Abtriebskegel 2 vorgesehen.
Dementsprechend greift die zweite Teilanpresseinrichtung 14 über einen Druckraum 34 auch
unmittelbar an dem Abtriebskegel 2 an. Im übrigen entspricht
die Funktionsweise der Funktionsweise der bereits dargestellten
Ausführungsbeispielen,
so dass auf eine detaillierte Diskussion verzichtet wird. Ergänzend sei
darauf hingewiesen, dass bei dem Ausführungsbeispiel nach 7 die
axiale Lagerung der Kegel über
Axial-Zylinderrollenlager 7B erfolgt. Darüber hinaus
erfolgt eine Ansteuerung der zweiten Teilanpresseinrichtung 14 bei diesem
Ausführungsbeispiel
teilweise in Abhängigkeit
vom Eingangsdrehmoment, welches mittels der Eingangswelle 4,
einer mit der Eingangswelle 4 verbundenen Anstellscheibe 35,
Kugeln 36 sowie einem drehfest mit dem Antriebskegel 1 verbundenen,
aber axial verlagerbaren Kolben 37 erfasst und hydraulisch über eine
Leitung 38 an die Kammer 34 weitergegeben wird.
Die Leitung 38 ist hierbei über Durchführungen 39 jeweils
dichtend mit den Baugruppen, die mit den Kegeln 1, 2 rotieren,
verbunden.
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Neben
der durch die Bauteile 35, 36, 37 gebildeten
Eingangsdrehmomentansteuerung 40 kann die zweite Teilanpresseinrichtung 14 noch über einen Kolben 41 in
Abhängigkeit
von weiteren Parametern angesteuert bzw. angeregelt werden.
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Eine
mechanische Alternative zu der Ausführungsform nach 7 stellt 8 dar,
wobei das ermittelte Eingangsdrehmoment jedoch über eine Hebelanordnung 42 an
die zweite Teilanpresseinrichtung übermittelt wird. Über einen
Servo 42 können darüber hinaus
weitere Stellgrößen zur
Regelung der zweiten Teilanpresseinrichtung genutzt werden.
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Die
zweite Teilanpresseinrichtung bzw. die gesamte Anpresseinrichtung
kann über
verschiedene Stellgrößen angesteuert
bzw. geregelt werden. Dieses können
insbesondere das Motormoment, die Eingangsdrehzahl, die Aus gangsdrehzahl,
der Stellweg bzw. die Stellposition des Reibringes, die Temperatur
des Getriebes bzw. eines Getriebeöls, die Raddrehzahlen bzw.
beispielsweise das ABS-(Antiblockiersystem-)Signal, eine externe
Stoßerkennung oder
sonstige Parameter sein.
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Die
entsprechenden Messwerte können,
wie bereits vorstehend erläutert,
hydraulisch oder motorisch bzw. auf sonstige Weise an die Anpresseinrichtung
weitergegeben werden. Bei hydraulischen Systemen kann dieses insbesondere
durch Pumpen, beispielsweise Zahnradpumpen bzw. durch bereits in einem
Kraftfahrzeug vorhandene Pumpen und eine entsprechende Druckregelung
geschehen. Darüber hinaus
sind auch Kolbenanordnungen sowie elektromotorische Systeme denkbar.
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Insbesondere
kann beispielsweise eine durch einen Elektromotor 62 angetriebene
Zahnradpumpe 61 vorgesehen sein, die aus einem Reservoir 64 Fluid
fördern
kann. Hierbei kann durch eine an den Elektromotor 62 angelegte
Spannung 63 ein Drehmoment auf die Zahnradpumpe 61 aufgebracht werden,
welches diese derart dreht, dass dadurch das Fluid bzw. die Anpresseinrichtung
einen dem durch das Drehmoment bedingten Druck entsprechende Gegendruck
erzeugt.
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Als
eine geeignete Alternative zeigt sich das in 9 dargestellte
Beispiel, bei welchem an einem Gehäuse 44 über einen
Abstandhalter 45 eine Spule 46 vorgesehen ist,
innerhalb welcher ein Kern 47 mit einem Kolben 48 angeordnet
ist, der mittels einer Feder 49 in das Gehäuse 44 gedrückt wird.
Wird die Spule 46 mit einem Strom beaufschlagt, so wird
der Kern 47 in das Zentrum der Spule 46 entgegen
der Federkraft 49 gedrückt,
sodass sich der Kolben 48 in einen Zylinder 50 schiebt
und auf diese Weise in diesem Zylinder 50 und in einer
hieran anschließenden Leitung 51 einen
in Abhängigkeit
von der an der Spule 46 anliegenden Spannung variablen
Druck erzeugt. Die Leitung 51 kann beispielsweise mit der
Zufuhr 26 aus den Ausführungsbeispielen
nach 1 und 2 bzw. mit der Leitung 38 aus
dem Ausführungsbeispiel
nach 7 verbunden sein.
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In
dem Zylinder 50 ist eine Öffnung 52 vorgesehen,
welcher bei einer Vorwärtsbewegung
des Kolbens 48 als erstes dichtend verschlossen wird. Diese Öffnung 52 ist
mit einem Überlauf-/Nachfüllbehälter 53 verbunden,
so dass Hydraulikflüssigkeit
in entspanntem Zustand der Gesamtanordnung nachgefüllt bzw.
abgefüllt
werden kann, um beispielweise einer Leckage oder einem durch externe
Einflüsse
bedingten Überdruck
entgegenzuwirken. Es versteht sich, dass eine derartige elektrische
Ansteuerung eines hydraulischen Kolbens und/oder eine derartige Leckagesicherung
auch unabhängig
von den übrigen Merkmalen
vorliegender Erfindung vorteilhaft zur Anwendung kommen kann.