DE1125248B - Automatic control for friction gear change gear - Google Patents

Description

Selbsttätige Steuerung für Reibräderwechselgetriebe Gegenstand des Hauptpatents 1061591 ist ein Reibräderwechselgetriebe, bei welchem durch ein Regelgerät, das auf Beschleunigungen und Verzögerungen der Abtriebswelle anspricht, eine selbsttätige stufenlose Änderung des Übersetzungsverhältnisses bewirkt wird. Das Regelgerät ist mit einem Hebel fest verbunden, durch dessen Auslenkung um einen kleinen Winkel die Änderung der Übersetzung eingeleitet wird. Die Dauer der Übersetzungsänderung ist hierbei gleich der Dauer der Beschleunigung oder der Verzögerung. Bei dieser Einwirkung kann es zu Pendelungen der Abtriebsdrehzahl kommen, wenn die Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung größer ist als die Geschwindigkeit der Drehzahländerung. Es besteht zwar die Möglichkeit, durch Verkleinerung der Hebelauslenkung die Änderungsgeschwindigkeit der Übersetzung herabzusetzen, um die Pendelungen zu beschränken, doch genügt dies nicht für alle Fälle. In folgendem wird eine Zusatzeinrichtung zu obengenanntem Getriebe beschrieben, welche die Neigung zu Pendelungen des Abtriebs in allen Fällen beseitigt.Automatic control for friction gears, subject of the Main patent 1061591 is a friction gear change transmission, in which a control device, which responds to accelerations and decelerations of the output shaft, an automatic one stepless change of the gear ratio is effected. The control device is firmly connected to a lever by deflecting it through a small angle the change in the translation is initiated. The duration of the translation change is equal to the duration of the acceleration or the deceleration. At this This can cause the output speed to oscillate if the speed the change in gear ratio is greater than the speed of the change in speed. It is possible to increase the rate of change by reducing the lever deflection to reduce the translation in order to limit the oscillations, but this is sufficient not for all cases. In the following, an additional device becomes the above Gearboxes described, which the tendency to oscillations of the output in all cases eliminated.

Das Reibradgetriebe gemäß der Patentschrift 1061591. besteht aus den parallelachsig und gegensinnig angeordneten flachen Kegelreibrädern 1 und 2, zwischen welchen ein Zwischenrad 3 läuft, dessen Rotationsebene parallel zu den berührenden, einander gegenüberliegenden Mantellinien der Kegelräder 1 und 2 gerichtet ist. Die Rotationsachse des Zwischenrades 3 ist durch das Gleitstück 4 auf der Gleitbahn 5 so gelagert, daß sie sowohl in Richtung der Mantellinien der Räder 1 und 2 wie um einen kleinen Winkelweg senkrecht zur Kegelradachsenebene 0-A aus dieser herausbewegt werden kann. Die Federn 6 und die Anschläge 7 begrenzen die Auslenkung auf ein einstellbares Maß d.The friction gear according to patent 1061591. consists of the parallel and oppositely arranged flat bevel friction wheels 1 and 2, between which an intermediate wheel 3 runs, the plane of rotation of which is directed parallel to the contacting, opposing surface lines of the bevel gears 1 and 2. The axis of rotation of the intermediate wheel 3 is supported by the slider 4 on the slideway 5 so that it can be moved out of this both in the direction of the surface lines of the wheels 1 and 2 and by a small angular path perpendicular to the bevel gear axis plane 0-A. The springs 6 and the stops 7 limit the deflection to an adjustable amount d.

Die Auslenkung der Gleitbahn 5 erfolgt durch ein von den Geschwindigkeitsänderungen des Abtriebs abhängiges Regelgerät8, welches von dem Kegelrad2 angetrieben wird und so auf den Hebel s einwirkt, daß diese bei Beschleunigung nach der der einen Seite, bei Verzögerung nach der anderen Seite aus der Achsenebene 0-A herausgedreht wird, während das Regelgerät bei gleichförmiger Geschwindigkeit die Gleitbahn 5 in die Mittellage, d. h. in die Achsenebene 0-A zurückführt. Solange die Auslenkung andauert, verschiebt sich das Zwischenrad 3 entlang den Berührungsmantellinien der Kegelräder, wobei sich die Übersetzung des Getriebes entsprechend ändert, Durch Einstellung der Auslenkungsstrecke d kann die Änderungsgeschwindigkeit der Übersetzung geändert werden. Das Regelgerät 8 besteht in einfachster Form z. B. aus einem ausbalancierten Hebel 81, welcher sich unter Reibschluß tangential an die zylindrische Mantelfläche der Stellmuffe eines Fliehkraftreglers 16 anlegt, deren axialer Bewegung bei Änderung der Geschwindigkeit er aber nur so weit folgt, als es die Anschläge 7 an der Gleitbahn 5 zulassen. Es kommt daher nur die Tendenz der Geschwindigkeitsänderung zur Wirkung, nicht deren absolutes Ausmaß. Der Hebel 81 wirkt nach dem Hauptpatent direkt auf den Hebel 5, so daß für die Dauer der Geschwindigkeitsänderung nur die Dauer der Beschleunigung oder der Verzögerung maßgebend ist.The deflection of the slide 5 takes place through one of the speed changes the output dependent control device8, which is driven by the bevel gear2 and acts on the lever s in such a way that it accelerates after the one Side, rotated out of axis plane 0-A when decelerating to the other side is, while the control device at a constant speed the slide 5 in the central position, d. H. returns to the axis plane 0-A. As long as the deflection continues, the intermediate gear 3 moves along the contact surface lines of the Bevel gears, whereby the translation of the gear changes accordingly, By Setting the deflection distance d can change the speed of the translation be changed. The control device 8 consists in the simplest form, for. B. from a balanced Lever 81, which is tangential to the cylindrical outer surface with frictional engagement the adjusting sleeve of a centrifugal governor 16 applies, the axial movement of which changes however, it only follows the speed as far as it stops 7 on the slideway 5 allow. Therefore only the tendency to change the speed comes into effect, not its absolute extent. The lever 81 acts directly according to the main patent the lever 5, so that for the duration of the speed change only the duration of the Acceleration or deceleration is decisive.

Eine wesentliche Verbesserung kann dadurch erzielt werden, daß die Einwirkung des Regelgerätes 8 in gleichzeitiger Abhängigkeit von der Drehzahl des Abtriebs und der Größe des übersetzungsverhältnisses so begrenzt wird, daß ein Voreilen der übersetzungsänderung gegenüber der Geschwindigkeitsänderung unmöglich ist und damit die Ursache zu Pendelungen beseitigt wird.A substantial improvement can be achieved in that the Effect of the control device 8 as a function of the speed of the Output and the size of the gear ratio is limited so that a lead the change in gear ratio compared to the change in speed is impossible and so that the cause of oscillation is eliminated.

In der Fig. 1 ist eine derartige Einrichtung dargestellt. Der Hebel 81 des Regelgerätes 8 wirkt auf das Schaltglied 82 eines Umschalters 9 mit Nullstellung in der Mittellage. Die beiden Außenkontakte des Umschalters 9 stehen mit zwei Spulen 11 a und 11 b des Steuermagneten 11. in leitender Verbindung. Der Steuermagnet 11 wirkt auf die Gleitbahn 5 des Getriebes und lenkt sie aus, sobald eine der Spulen Strom. erhält. Zwischen dein Steuermagneten 11 und der Batterie B liegt der Schützschalter 12. Er ist geschlossen, wenn seine Erregerspule stromlos ist, und geöffnet, wenn sie Strom führt. hie Spule 13 liegt in Reihe mit den beiden Stufenschaltern 14 und 15, welche ihrerseits durch die Leitungen 17 in Korrespondenzschaltung miteinander verbunden sind. Die Spule 13 kann nur dann Strom bekommen, wenn die beiden Schaltglieder der Stufenschalter auf korrespondierenden Kontakten stehen. Das Schaltglied des Stufenschalters 14 ist mit dem Fliehkraftregler 16 formschlüssig verbunden, während das Schaltglied des Stufenschalters 15 durch das Wandern des Zwischenrades 3 verstellt wird. Hierdurch besteht eine zwangläufige Abhängigkeit zwischen der Abtriebsgeschwindigkeit und der jeweiligen Übersetzungsgröße.Such a device is shown in FIG. The lever 81 of the control device 8 acts on the switching element 82 of a changeover switch 9 with the zero position in the central position. The two external contacts of the switch 9 are in conductive connection with two coils 11 a and 11 b of the control magnet 11. The control magnet 11 acts on the slideway 5 of the transmission and deflects it as soon as one of the coils receives current. receives. The contactor switch 12 is located between your control magnet 11 and the battery B. It is closed when its excitation coil is de-energized and open when it is energized. The coil 13 is in series with the two tap changers 14 and 15, which in turn are connected to one another by the lines 17 in a correspondence circuit. The coil 13 can only receive current when the two switching elements of the tap changer are on corresponding contacts. The switching element of the tap changer 14 is positively connected to the centrifugal governor 16, while the switching element of the tap changer 15 is adjusted by the wandering of the intermediate gear 3. As a result, there is an inevitable dependency between the output speed and the respective gear ratio.

Der Steuermagnet 11 stellt zusammen mit dem Schützschalter 12 eine Schalteinheit dar, mittels welcher die Verbindung des Regelgerätes8 mit der Gleitbahn 5 hergestellt und gelöst werden kann, derart, daß sie sich löst, wenn der Selbstschalter 12 öffnet, und verbindet, wenn er schließt. Die beiden Stufenschalter 14 und 15 zusammen mit der Schützspule 13 steuern die Schwenkbewegung der Gleitbahn 5.The control magnet 11 together with the contactor switch 12 is a Switching unit, by means of which the connection of the control device8 with the slide 5 can be made and released so that it releases when the self switch 12 opens, and connects when it closes. The two step switches 14 and 15 together with the contactor coil 13 control the pivoting movement of the slide 5.

In Fig.2 sind die Kontaktbahnen der Stufen-Schalter 14,15 besonders gekennzeichnet und mit dem Abstand k parallel gerichtet. Die Kontaktbahnen bestehen aus den Kontaktstücken I, 1I, HI und IV mit kurzen isolierenden Zwischenstrecken. Die Kontaktstücke mit gleichen Bezugszeichen sind durch die Leitungen 17 miteinander verbunden. Die beweglichen Schaltglieder der Stufenschalter sind mit 14g: und 15g bezeichnet und durch eine Linie, welche die Stromverbindung über die Schützspule 13 und die Batterie B darstellt, verbunden. Die isolierende lrbergangsstrecken zwischen den Kontaktstücken entsprechen lagemäßig den Fahrgeschwindigkeiten in km/Std. bzw. den Übersetzungsverhältnissen n.,/n1, z. B. = 500/1000, 1000/1000 ... =0,5, 1,0, 1,5, 2,0...In FIG. 2, the contact tracks of the step switches 14, 15 are particularly marked and directed parallel with the distance k. The contact tracks consist of the contact pieces I, 1I, HI and IV with short insulating intermediate sections. The contact pieces with the same reference numerals are connected to one another by the lines 17. The movable switching elements of the tap changer are designated 14g: and 15g and are connected by a line which represents the current connection via the contactor coil 13 and the battery B. The insulating transitions between the contact pieces correspond to the driving speed in km / h. or the gear ratios n., / n1, z. B. = 500/1000, 1000/1000 ... = 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 ...

Befinden sich die beiden beweglichen Schaltglieder der Stufenschalter 14 und 15 auf korrespondierenden Kontaktstücken, z. B. I-1, kann keine übersetzungsänderung erfolgen, auch nicht, wenn derUmschalter9 wegen Geschwindigkeitsänderung Kontakt hat. Erst wenn bei steigender oder sinkender Geschwindigkeit der Hiehkraftregler 16 sein Schaltglied 14 g auf den benachbarten Kontakt 1I verschiebt, der Stromkreis also unterbrochen wird, kann der Steuermagnet 11 ansprechen und die Übersetzungsänderung durch Auslenken der Gleitbahn 5 bewirken, wobei sieh das Schaltglied 15g ebenfalls auf den benachbarten Kontakt II verschiebt, wodurch der Stromkreis über die Erregerspule und die Batterie wieder geschlossen, der Selbstschalter 12 geöffnet und die übersetzungsänderung unterbrochen wird. Die Verbindungslinie zwischen den Schaltgliedem 14g und 15g steht nun wieder senkrecht zu den Kontaktebenen wie in der Ausgangslage, nachdem sie beim Verlassen des Kontaktstückes I durch das Schaltglied 14g vorübergehend den Winkel y eingenommen hatte. Bei diesem Winkel y setzt die Reguliertätigkeit ein. Der Winkel ist bestimmt durch die Länge der Kontaktstücke und den Abstand k und ebenso der Gegenwinkel mit v in km/Std. und der Übersetzung ü = njnl.If the two movable switching elements of the tap changers 14 and 15 are on corresponding contact pieces, e.g. B. I-1, no translation change can take place, not even if the switch 9 is in contact due to the change in speed. Only when the pulling force regulator 16 shifts its switching element 14 g to the adjacent contact 1I with increasing or decreasing speed, i.e. the circuit is interrupted, the control magnet 11 can respond and effect the change in transmission ratio by deflecting the slide 5, with the switching element 15 g also referring to the adjacent contact II moves, whereby the circuit is closed again via the excitation coil and the battery, the circuit breaker 12 is opened and the change in gear ratio is interrupted. The connecting line between the switching elements 14g and 15g is now again perpendicular to the contact planes as in the starting position, after it had temporarily assumed the angle y when the switching element 14g left the contact piece I. The regulating activity begins at this angle y. The angle is determined by the length of the contact pieces and the distance k and also the opposite angle with v in km / h. and the translation ü = njnl.

Im Wechselspiel der Teile bestimmt das Regelgerät 8 die Richtung der Übersetzungsänderung, während die Stufenschalter 14 und 15 zusammen mit dem Fliehkraftregler 16 den Zeitpunkt, die Zeitdauer und die Größe der Übersetzungsänderung bestimmen. Die zur Ausführung der Übersetzungsänderung erforderliche Leistung entnimmt das Zwischenrad 3 dem Antriebsrad 1.In the interplay of the parts, the control device 8 determines the direction of the Translation change, while the step switches 14 and 15 together with the centrifugal governor 16 determine the point in time, the duration and the size of the translation change. The service required to carry out the translation change takes this Intermediate gear 3 to drive gear 1.

Durch die vorbeschriebene Steuerung ergeben sich gegenüber dem Reibräderwechselgetriebe des Hauptpatents 1061591 folgende Vorteile: Großer Einstellungsbereich für die Auslenkungsstrecke d und damit leichte und unempfindliche Herstellung.The control described above results in comparison to the friction gear change transmission of the main patent 1061591 has the following advantages: Large setting range for the deflection distance d and thus easy and insensitive production.

Vollkommene Unterdrückung von Pendelungen des Abtriebs durch zwangläufige Begrenzung der Übersetzungsänderungen auf kleine Teilgrößen und Unterteilung des ganzen Änderungsbereiches in gebräuchliche Änderungsstufen, womit die Anwendbarkeit des Reibradwechselgetriebes für Kraftfahrzeuge wesentlich verbessert ist.Complete suppression of downforce oscillations through inevitable Limitation of translation changes to small parts and subdivision of the whole change area in common change levels, which means the applicability the friction gear change for motor vehicles is significantly improved.

Gegenüber dem sonstigen Stand der Technik unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung außer durch den Oberbegriff durch das Lösungsprinzip der Anwendung von zwei inKorrespondenzschaltung miteinander verbundenen Stufenschaltem an dem Fühler für die Regelgröße und dem Stellglied zusätzlich zu dem eigentlichen Regelkreis, wodurch sich die obengenannten Vorteile ergeben.The subject differs from the rest of the state of the art of the invention except through the preamble through the solution principle of the application of two tap changers connected to one another in correspondence circuit on the Sensor for the controlled variable and the actuator in addition to the actual control loop, whereby the advantages mentioned above result.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Reibräderwechselgetriebe mit parallelachsig und gegensinnig angeordneten Kegelreibrädem und zwischengeschaltetem, entlang den berührenden Kegelmantellinien verschiebbarem Zwischenrad, dessen Rotationsebene parallel zu den berührenden und einander gegenüberliegenden Kegelmantellinien gerichtet ist und dessen Rotationsachse parallel zu den berührenden Kegelmantellinien auf einer Gleitbahn beweglich geführt ist, wobei die Gleitbahn einerseits koaxial mit der Antriebskegelradachse drehbar gelagert und anderseits in ihrer Drehbewegung durch Federn und durch Anschläge begrenzt ist und bei dem ein Regelwerk, welches auf Beschleunigung und Verzögerung des Abtriebes anspricht, auf die Gleitbahn einwirkt, nach Patent 1061591, dadurch gekennzeichnet, daß an der schwenkbaren Gleitbahn (5) Steuermagnete (11) zur Auslenkung der Gleitbahn angeordnet sind, die einerseits in elektrischer Verbindung mit den beiden festen Kontakten eines vom Regelwerk (8) betätigten Umschalters (9) stehen und anderseits über einen Selbstschalter (12) an die Batterie (B) angeschlossen sind, wobei die Erregerspule (13) des Selbstschalters mit zwei in Serie geschalteten Stufen-Schaltern (14; 15) in einem Stromkreis liegt, deren Schaltglieder einerseits mit der Stellmuffe eines von der Geschwindigkeit des Abtriebes abhängigen Fliehkraftreglers (16), anderseits mit der Gleitmuffe (4) des. Zwischenrades (3) mechanisch verbunden sind, während die festen Kontakte der Stufenschalter in Korrespondenzschaltung elektrisch miteinander in Verbindung stehen, derart, daß bei korrespondierenden Stellungen der Schaltglieder der Stromkreis zu den Steuermagneten (11) in dem Selbstschalter (12) unterbrochen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 834 487, 889 556; französische Patentschrift Nr. 798 244; USA.-Patentschrift Nr. 2 336 799. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1025 735.PATENT CLAIM: Friction gear change gearbox with parallel axes and opposite directions arranged conical friction wheels and interposed, along the touching cone surface lines sliding intermediate wheel, whose plane of rotation is parallel to the touching and opposing cone surface lines is directed and its axis of rotation Movably guided parallel to the touching cone surface lines on a slide track is, the slide on the one hand rotatable coaxially with the drive bevel gear axis stored and on the other hand limited in their rotational movement by springs and stops is and in which a set of rules, which on acceleration and deceleration of the output responds, acts on the slideway, according to patent 1061591, characterized in, that on the pivotable slide (5) control magnets (11) for deflecting the slide are arranged, the one hand in electrical connection with the two fixed Contacts of a switch (9) operated by the set of rules (8) are available and on the other hand are connected to the battery (B) via an automatic switch (12), the Excitation coil (13) of the self-switch with two step switches connected in series (14; 15) is in a circuit, the switching elements on the one hand with the adjusting sleeve a centrifugal governor (16) dependent on the output speed, on the other hand are mechanically connected to the sliding sleeve (4) of the intermediate wheel (3), while the fixed contacts of the tap changers are electrically connected to one another in correspondence are connected in such a way that at corresponding positions of the switching elements the circuit to the control magnet (11) in the automatic switch (12) is interrupted will. Considered publications: German Patent Specifications No. 834 487, 889 556; French Patent No. 798,244; U.S. Patent No. 2,336,799. Older patents considered: German Patent No. 1025 735.