Ein gattungsgemäßes stufenloses Getriebe ist in der US-Patentschrift 3 340 749 beschrieben. Dieses stufenlose Getriebe ist ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit drei Fahrbereichen, mit einem als Umschlingungsgetriebe ausge- bildeten Variator und zwei mechanischen Leistungszweigen.

Über Kupplungen kann wahlweise ein mechanischer Leistungs- zweig trieblich mit der Antriebswelle verbunden werden. Der geschaltete mechanische Leistungszweig und der Leistungs- zweig mit stufenlos regelbarer Drehzahl des Umschlingungs- getriebes werden in einem als Summierungsgetriebe wirkenden Planetengetriebe zusammengeführt. Bei einem weiteren Fahr- bereich werden beide mechanischen Leistungszweige trieblich von der Antriebswelle entkoppelt und mit einer weiteren Kupplung die Welle des Sekundärkegelscheibenpaares des Um- schlingungsgetriebes direkt mit der Abtriebswelle verbun- den. Damit wird die gesamte Leistung über das Umschlin- gungsgetriebe auf die Abtriebswelle übertragen.

Bei derartigen Getrieben wird bei Stillstand des Fahr- zeuges der Variator in der Regel derart eingestellt, daß im Fahrbereich der langsamsten Geschwindigkeiten bei endlicher Getriebeeingangsdrehzahl die Getriebeausgangsdrehzahl Null ist. Zum Anfahren wird noch im Stillstand die Kupplung die- ses langsamsten Fahrbereichs geschlossen. Der Anfahrvorgang erfolgt durch Verstellen des Variators. Damit erhöht sich im Summierungsgetriebe die Getriebeausgangsdrehzahl. Eine geringfügige Verstellung des Variators hat eine deutliche Änderung der Gesamtübersetzung zur Folge. Dadurch gestaltet

sich ein geregeltes Anfahren äußerst schwierig. Insbesonde- re ein behutsames Rangieren ist regelungstechnisch kaum zu meistern. In diesem Bereich sehr geringer Getriebeausgangs- drehzahlen bei endlichen Getriebeeingangsdrehzahlen ist das Drehmoment am Variator deutlich höher als das Drehmoment am Getriebeausgang. Der Variator wird damit mit einem sehr hohen Drehmoment belastet, mit einem deutlich höheren Drehmoment als bei direktem Antrieb über den Variator ohne Leistungsverzweigung.

Diese schwierige Regelbarkeit des Getriebes beim An- fahren und die hohe Drehmomentbelastung des Variators stel- len einen erheblichen Nachteil dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stufen- loses Getriebe zu schaffen, bei dem das Anfahren und Rever- sieren leicht zu regeln ist und hohe Drehmomente am Varia- tor vermieden werden.

Diese Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen stufenlosen Getriebe gelöst.

Das erfindungsgemäße stufenlose Getriebe ist ein Lei- stungsverzweigungsgetriebe mit einem Leistungszweig mit stufenlos regelbarer Drehzahl in Form eines Variators und mit einem mechanischen Leistungszweig. Es weist zwei Fahr- bereiche auf. Im ersten Fahrbereich wird der mechanische Leistungszweig über eine Kupplung K1 mit einem als Summie- rungsgetriebe wirkenden Planetengetriebe trieblich verbun- den. Die Sekundärseite des Variators ist fest mit dem Sum- mierungsgetriebe verbunden. In dem zweiten Fahrbereich ver- bindet eine Kupplung K2 bei geöffneter Kupplung K1, d. h.

bei offenem mechanischen Leistungszweig den Ausgang des Variators mit dem Ausgang des Planetengetriebes.

Die beiden durch die Kupplungen K1 und K2 schaltbaren Fahr- bereiche können wahlweise über eine Kupplung Kv für Vor- wärtsfahrt und über eine Kupplung KR für Rückwärtsfahrt im Antriebsstrang zur Vorwärts-bzw. Rückwärtsfahrt geschaltet werden. Diese Kupplungen Kv und KR sind als Doppelkupplung ausgebildet. Diese Doppelkupplung ist im Antriebsstrang nach dem Variator und dem mechanischen Leistungszweig ange- ordnet dient als Anfahrkupplung und als Reversiereinheit.

Diese Getriebeanordnung bietet den Vorteil, daß der Varia- tor auch bei ausgekuppelter Doppelkupplung dreht und damit leicht zu verstellen ist. Eine Doppelkupplung ist ver- gleichsweise kostengünstig. Sie bietet den weiteren Vor- teil, daß sich Schleppmomente, die vor allem bei viskosem Kupplungsöl infolge tiefer Temperaturen auftreten, gegen- seitig aufheben. Solche Schleppmomente können, insbesondere wenn in dem Getriebe eine Kriechganggruppe geschaltet ist, leicht zum unbeabsichtigten Anrollen des Fahrzeuges führen.

Kupplungen als Anfahrelemente sind leicht zu steuern oder zu regeln. Zur Steuerung oder Regelung von Kupplungen kann auf einen reichen Erfahrungsschatz zurückgegriffen werden.

Auch Steuerungen zum Reversieren sind gut ausgereift. Ein behutsames Rangieren mit dem bewährten Konzept geregelter oder gesteuerter Anfahr-und Reversierkupplungen ist rege- lungstechnisch oder steuerungstechnisch unproblematisch.

Die technischen Probleme der Anfahrregelung oder-steuerung dieser Leistungsverzweigungsgetriebe aus dem Stillstand durch Änderung der Variatoreinstellung sind damit besei- tigt.

Vorzugsweise ist die Doppelkupplung derart stark di- mensioniert, daß für beliebig eingestellte Übersetzungen im

ersten Fahrbereich der Anfahr-oder Reversiervorgang aus- schließlich über eine Betätigung dieser Doppelkupplung er- folgen kann, ohne daß dazu die Übersetzung verstellt werden muß. Die Steuerung des Reversiervorgangs beispielsweise kann damit alleine durch eine Steuerung der Doppelkupplung erfolgen, ohne daß die Variatoreinstellung verändert werden muß.

Vorzugsweise ist zwischen der Getriebeeingangswelle und dem Variator eine Ubersetzungsstufe ins Schnelle ange- ordnet ist. Damit wird das Drehmoment am Variator reduziert und seine Lebensdauer erhöht.

Der Variator ist vorteilhafterweise als Umschlin- gungsgetriebe ausgebildet. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Variator als Reibradge- triebe ausgebildet.

Dieses Getriebe kommt vorteilhaft in land-und forst- wirtschaftlichen Nutzfahrzeugen zur Anwendung.

Abtriebsseitig der Doppelkupplung ist vorzugsweise eine Kriechganggruppe in Vorgelegebauweise angeordnet. Da- mit lassen sich sehr niedrige Geschwindigkeiten, wie sie z. B. bei einem Ackerschlepper im Setzeinsatz benötigt wer- den, sehr genau einstellen, ohne daß sehr hohe Anforderun- gen an die Regelgenauigkeit des Variators gestellt werden müssen.

Die Übersetzung ist derart ausgelegt, daß der Ge- samtgetriebewirkungsgrad im am häufigsten benutzten Ge- schwindigkeits-und Zugkraftbereich optimal ist. Die Ge- triebespreizung im Fahrbereich mit Leistungsverzweigung ist

größer als die Variatorspreizung. Dank der hohen Getriebe- spreizung sind zwei Fahrbereiche des stufenlosen Getriebes vollends ausreichend. Das Getriebe kann damit sehr einfach aufgebaut werden. Gegenüber Getrieben mit mehr Fahrberei- chen können viele Bauteile für Verzahnungen, Kupplungen etc. eingespart werden. Dabei ist die Getriebeübersetzung derart ausgelegt, daß das auf den Variator wirkende maxima- le Drehmoment durch die Schlupfgrenze zwischen Reifen und Untergrund bzw. Fahrbahn begrenzt ist. Damit wird eine Überlastung des Variators vermieden.

Der Umschaltpunkt, an dem die Kupplung K1 geschlossen und die Kupplung K2 geöffnet wird bzw. umgekehrt, ist vor- teilhaft derart gewählt, daß Sonnenrad, Hohlrad und Plane- tenträger des Summierungs-Planetengetriebes synchron umlau- fen. Damit wird ein Zugkrafteinbruch oder eine Unterbre- chung der Zugkraft verhindert.

Um das Problem der schwierigen Regelbarkeit und der großen Drehmomentüberhöhung zu vermeiden wird das Verhält- nis von Getriebeabtriebsdrehzahl zu Antriebsdrehzahl der Vorgelegewelle bei endlicher Antriebsdrehzahl in einem vor- teilhaften Verfahren größer als ein vorgegebener Minimal- wert gewählt.

Das Anfahren und Reversieren ist beispielsweise ein häufiger Betriebszustand von landwirtschaftlichen Nutzfahr- zeugen bei Arbeitseinsätzen wie Laden oder Stapeln. Ein ruppiges, sprunghaftes Anfahren und Reversieren mit unprä- zis vorbestimmbaren Endlagen der Bewegung des Fahrzeuges, wie es bei Anfahrregelungen durch Hochregeln der Getriebe- abtriebsdrehzahl von Null beginnend durch Verstellen des Variators vorkommen kann, kann zu Gefahrensituationen füh-

ren und ist damit untolerierbar. Das Anfahren erfolgt des- halb vorteilhaft durch gesteuertes oder geregeltes Schlie- ßen der Kupplung Kv bzw. KR, das Reversieren durch eine gesteuerte oder geregelte Schaltung der Kupplungen Kv und KR.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind alle rotierenden Bauteile über dem Ölsumpf angeordnet.

Damit werden Panschverluste vermieden und der Wirkungsgrad günstig gestaltet.

Vorzugsweise wird das Hydrauliköl für die Variatorver- stellung und den Haltedruck der Kupplungen aber eine saug- gedrosselte Radialkolbenpumpe bereitgestellt. Dadurch wird die Verlustleistung des Getriebes durch die Pumpe begrenzt.

Die Schmierölversorgung dagegen erfolgt vorteilhaft über eine Innenzahnradpumpe. Durch den Einsatz zweier unter- schiedlicher Pumpen für Hydrauliköl und Schmieröl wird die Gesamtverlustleistung durch die Pumpen verringert.

Vorteilhaft regeln mechanische Drehmomentregler den Anpreßdruck im Variator. Mechanische Drehmomentregler rea- gieren unverzüglich auf Drehmomentspitzen und erhöhen den Anpreßdruck im Variator. Dadurch werden hohe Reibungsverlu- ste vermieden, aber auch ein Schlupf bei Drehmomentspitzen, der nicht nur einen Gleitreibungsverlust darstellt, sondern auch den Variator verschleißt.

Das Getriebegehäuse besteht vorzugsweise einschließ- lich dem Hinterachsmittelteil aus drei Gehäuseteilen.

In einer Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die Figur zeigt ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit einer Doppelkupplung als Anfahr-und Rever- siereinheit.

Ein nicht dargestellter Motor treibt das stufenlose Getriebe über eine Antriebswelle 1 an. Diese ist über Stirnräder mit einer Vorgelegewelle 3 trieblich verbunden.

Diese Vorgelegewelle 3 treibt ein Leistungsverzweigungsge- triebe mit einem Leistungszweig mit stufenlos regelbarer Drehzahl in Form eines Variators und mit einem mechanischen Leistungszweig an. Der Variator ist als Umschlingungsge- triebe 4 ausgebildet, das aus einem Primärkegelscheibenpaar 5, einem Umschlingungsorgan 6 und einem Sekundärkegelschei- benpaar 7 besteht. Das Primärkegelscheibenpaar 5 ist ver- drehfest auf der Vorgelegewelle 3 montiert, das Sekundärke- gelscheibenpaar 7 auf einer Zwischenwelle 8. Mit der An- triebswelle 1 fest verbunden ist ein Stirnrad 9, das über ein Stirnrad 10 ein zur Zwischenwelle 8 koaxiales Losrad 11 treibt. Diese drei Zahnräder 9,10,11 bilden den mechani- schen Leistungszweig des Leistungsverzweigungsgetriebes.

Diese beiden Leistungszweige können in einem als Planeten- getriebe 12 ausgebildeten Summierungsgetriebe wieder zusam- mengeführt werden. Das Sonnenrad 13 des Planetengetriebes 12 ist fest auf der Zwischenwelle 8 angebracht. Der Plane- tenträger 14 des Planetengetriebes 12 kann über eine Kupp- lung K1 mit dem Losrad 11 trieblich verbunden werden. Das Hohlrad 15 des Planetengetriebes 12 ist mit einer weiteren Zwischenwelle 16 über die Sekundärseite einer Kupplung K2 verbunden. Die Primärseite dieser Kupplung K2 ist auf der Zwischenwelle 8 angebracht. Damit können bei geöffneter

Kupplung K1 die beiden Zwischenwellen 8 und 16 im direkten Durchtrieb verbunden werden. Die Zwischenwelle 16 ist über zwei Stirnräder 17,18 bzw. drei Stirnräder 19,20,21 mit einer Doppelkupplung 2, die aus einer Kupplung Kv für Vor- wärtsfahrt und einer Kupplung KR für Rückwärtsfahrt be- steht, trieblich verbunden. Diese Doppelkupplung 2 dient als Anfahr-und Reversiereinheit. Sie ist derart stark di- mensioniert, daß für beliebig eingestellte Übersetzungen im ersten Fahrbereich der Anfahr-oder Reversiervorgang aus- schließlich über eine Betätigung dieser Doppelkupplung 2 erfolgen kann, ohne daß dazu die Übersetzung verstellt wer- den muß. Abtriebseitig dieser Doppelkupplung 2 ist eine Kriechganggruppe 22 in Vorgelegebauweise angeordnet. Dabei ist die abtriebseitige Welle 23 der Doppelkupplung 2 mit einem Stirnrad 24 fest verbunden, das in ein Stirnrad 25 eingreift. Dieses Stirnrad 25 ist drehfest auf einer Hohl- welle 26 angebracht und mit einem auf einer Vorgelegewelle 27 des Kriechganggruppe 22 angeordneten Stirnrad 28 im Ein- griff. Auf der selben Vorgelegewelle 27 ist ein Stirnrad 29 fest angebracht, das wiederum ein Losrad 30 treibt. Die Hohlwelle 26 und das Losrad 30 können wahlweise mit einer Abtriebswelle 31 gekuppelt werden. Ist die Hohlwelle 26 gekuppelt, so ist die Kriechganggruppe 22 in Durchtrieb geschaltet. Ist das Losrad 30 gekuppelt, so verläuft der Leistungsfluß über das Vorgelege der Kriechganggruppe 22.

Der Kriechgang ist damit geschaltet. Die Abriebswelle 31 ist über ein Kegelrad 32 mit einem Hinterraddifferential 33 und über ein Stirnräder 34 und 35 mit einer Zuschaltkupp- lung 36 für einen Vorderradantrieb verbunden.

Das Anfahren und Beschleunigen mit diesem stufenlosen Getriebe gestaltet sich folgendermaßen : Die Motordrehzahl wird auf einen vorgegebenen, verbrauchsoptimierten Wert eingestellt. Das Umschlingungsgetriebe 4 wird günstigerwei-

se auf seine maximale Übersetzung eingestellt. Damit ergibt sich nach dem Summierungsgetriebe die minimale Übersetzung.

Die Doppelkupplung 2 ist aber derart dimensioniert, daß zum Anfahren nicht notwendigerweise die minimale Übersetzung eingestellt werden muß. Die Kupplung Kl ist geschlossen und die Kupplung K2 offen. Je nach Fahrrichtung wird die Kupp- lung Kv für Vorwärtsfahrt oder Kupplung KR für Rückwärts- fahrt mit Kraft beaufschlagt. Die maximale Übersetzung des Umschlingungsgetriebes 4 ist gerade so bemessen, daß bei geschlossender Kupplung und vorgegebener Motordrehzahl die Getriebeabtriebsdrehzahl einen geringen Wert aufweist. Die- ser Wert liegt aber außerhalb des kritischen Bereichs um Null herum, in dem bei Leistungsverzweigungsgetrieben die Getriebeabtriebsdrehzahl sich schon bei minimalen Uberset- zungsänderungen des Umschlingungsgetriebes prozentual sehr deutlich verändert. Das Sonnenrad 13 des Planetengetriebes 12 dreht dabei schneller als der Planetenträger 14, so daß sich die Planeten in zum Sonnenrad bzw. Planetenträger ent- gegengesetzer Richtung drehen. Die maximale Übersetzung des Umschlingungsgetriebes 4 und damit die Drehzahl des Sonnen- rades 13 im Vergleich zu der des Planetenträgers 14 ist dabei-wie gesagt-so gewählt, daß sich das Hohlrad 15 sehr langsam in Richtung von Sonnenrad 13 und Planetenträ- ger 14 dreht. Sobald beim Anfahrvorgang die Kupplung nicht mehr rutscht, wird die Übersetzung des Umschlingungsgetrie- bes 4 verkleinert. Damit verringert sich die Drehzahl des Sonnenrades 13, womit der Rückwärtslauf der Planetenräder verlangsamt wird. Dadurch erhöht sich die Drehzahl des Hohlrades 15, da die Umlaufgeschwindigkeit des Planetenträ- gers 14 konstant ist. Bei der minimalen Übersetzung des Umschlingungsgetriebes 4 dreht sich das Sonnenrad 13 und der Planetenträger 14 genau gleich schnell. Die Planetenrä- der stehen dabei still und das Hohlrad 15 dreht sich somit

gleich schnell wie das Sonnenrad 13 und der Planetenträger 14, d. h. das Planetengetriebe 12 läuft als Block um. Dies ist die Bereichsgrenze des ersten Bereich des Getriebes, des Bereichs mit Leistungsverzweigung. Jetzt wird die Kupp- lung K1 geöffnet und die Kupplung K2 geschlossen. Der me- chanische Leistungszweig ist damit nicht mehr trieblich mit dem Summierungsplanetengetriebe verbunden, d. h. die Stirn- räder 9,10 und 11 laufen lose mit. Die Kupplung K2 verbin- det die Zwischenwellen 8 und 16 im direkten Durchtrieb. Der gesamte Leistungsfluß strömt über das Umschlingungsgetriebe 4. Das Übersetzungsverhältnis des Umschlingungsgetriebes 4 wird jetzt in diesem zweiten Bereich des Getriebes zur wei- teren Beschleunigung von seinem minimalen Wert beginnend vergrößert. Findet dieses Getriebe Anwendung in landwirt- schaftlichen Nutzfahrzeugen, so wird die Übersetzung sinn- vollerweise so bemessen, daß der erste Bereich zum Fahren im Gelände (Ackergruppe) und der zweite zum Befahren von Zufahrtsstraßen (Straßengruppe) dient. Im ersten Getriebe- bereich (Ackergruppe), dem Bereich mit Leistungsverzwei- gung, ist für geringe Fahrgeschwindigkeiten die über das Umschlingungsgetriebe 4 zu übertragende Leistung größer als die gesamte Antriebsleistung. Dies ist der Bereich der so- genannten Blindleistung, die das Umschlingungsgetriebe 4 sehr belastet. Das Umschlingungsgetriebe 4 müßte demnach sehr stark bemessen aufgebaut sein. Das gesamte Getriebe ist aber erfindungsgemäß gerade derart ausgelegt, daß die Triebkraft der Antriebsräder in diesem Bereich der Blind- leistung höher ist als die Haftreibungskraft. Damit limi- tiert die Haftreibungsgrenze zum Schlupfen der Räder die im Umschlingungsgetriebe 4 auftretende Blindleistung in der Weise, daß das Umschlingungsgetriebe 4 noch maßvoll dimen- sioniert werden kann. Die am häufigsten vorkommenden Fahr- geschwindigkeiten in der Ackergruppe liegen bei dieser Ge-

triebedimensionierung gerade in einem Bereich, in dem der mechanische Zweig den größeren Anteil der Antriebsleistung überträgt. Da der mechanische Zweig im Vergleich zum Um- schlingungsgetriebe 4 den besseren Wirkungsgrad aufweist, ist der Gesamtwirkungsgrad des Getriebes damit in diesem häufig angeforderten Geschwindigkeitsbereich sehr günstig.

Das Reversieren, beispielsweise beim Laden oder Sta- peln, erfolgt durch eine gesteuerte oder geregelte Schal- tung der Kupplungen Kv und KR. Dazu muß das Getriebe nicht in der minimale Übersetzung eingestellt sein. Die Getriebe- übersetzung wird auf einen für den jeweiligen Arbeitsgang günstigen Wert eingestellt. Das Reversieren wird dann al- leine durch das Übertragungsmoment der Kupplungen Kv und KR gesteuert oder geregelt.

Bezugszeichenliste <BR> <BR> Kv Kupplung für Vorwärtsfahrt<BR> KR Kupplung für Rückwärtsfahrt K1 Kupplung K2 Kupplung 1 Antriebswelle 2 Doppelkupplung 3 Vorgelegewelle 4 Umschlingungsgetriebe 5 Primarkegelscheibenpaar 6 Umschlingungsorgan 7 Sekundärkegelscheibenpaar 8 Zwischenwelle 9 Stirnrad 10 Stirnrad 11 Losrad 12 Planetengetriebe 13 Sonnenrad 14 Planetentrager 15 Hohlrad 16 Zwischenwelle 17 Stirnrad 18 Stirnrad 19 Stirnrad 20 Stirnrad 21 Stirnrad 22 Kriechganggruppe 23 Welle 24 Stirnrad 25 Stirnrad 26 Hohlwelle

27 Vorgelegewelle 27 28 Stirnrad 29 Stirnrad 30 Losrad 31 Abtriebswelle 32 Kegelrad <BR> <BR> 33 Hinterraddifferential 34 Stirnrad 35 Stirnrad 36 Zuschaltkupplung