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Geschwindigkeitswechselgetriebe, bei dem das Ein-und Auskuppeln der einzelnen
Stufen auf hydraulischem oder pneumatischem Wege erfolgt.
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reichlichen Spiels an jenen Stellen gleichwohl nur kleine Druckmittelverluste in Kauf zu nehmen sind.
Wird der zur Aufnahme von Druckflüssigkeit dienende Raum der einzelnen Stufenkupplungen auch in der Nähe der Wellendurchführungen noch mit einer Membrane abgeschlossen, so können Undichtheitverluste aus jenem Raum sogar ganz vermieden werden. Nur geringe oder praktisch überhaupt nicht in Betracht fallende Verluste an Druckmittel bedingen den Vorteil, dass mit einer kleinen Leistungsabgabe seitens der zum Fördern des Druckmittels dienenden Pumpe auszukommen ist.
Die Verwendung von Membranenkupplungen in Verbindung mit Geschwindigkeitsweehselgetrieben bedingt ferner den solchen Kupplungen ganz allgemein zukommenden Vorteil, dass das Entkuppeln beim Verringern des hydraulischen oder pneumatischen Druckes lediglich durch die elastische Membrane bewirkt wird, was eine Gewähr dafür bietet, dass die Kupplungsteile der nicht eingeschalteten Stufen keiner Abnutzung unterworfen sind und die Leerlaufarbeit jener Teile auf ein Mindestmass herabgesetzt ist. Es sind dies Vorteile, die namentlich beim Vorsehen einer grösseren Anzahl von Geschwindigkeitsstufen von besonderer Bedeutung sind.
Auf den Zeichnungen sind verschiedene beispielsweise Ausführungen der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigt Fig. 1 eine erste Ausführung eines Geschwindigkeitswechselgetriebes teilweise in Ansicht und teilweise im Axialschnitt ; Fig. 2 in grösserem Massstab einen Schnitt nach der Linie 77-7/der Fig. l ; Fig. 3 Teile eines Geschwindigkeitswechselgetriebes im Längsschnitt, bei welchem bewegliche Reibscheiben der einen Kupplungshälfte mit Nuten versehen sind, in die Mitnehmer eines zweiten Teiles der betreffenden Kupplungshälfte eingreifen ;
Fig. 4 einen Längsschnitt eines Teiles eines Getriebes, bei dem bewegliche
Reibseheiben am Aussen-und Innenumfange je durch eine federnd ausgebildete Membrane mit einer Kupplungshälfte verbunden sind, und Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Gesehwindigkeitswechselgetriebes, bei welchem federnd ausgebildete Membranen Teile der getriebenen Kupplungshälften verbinden.
Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Gesehwindigkeitsweehselgetripbe bleiben die Zahnräder ständig, also auch bei Leerlauf, im Eingriff, so da, ss beim Schalten keine in Bewegung befindlichen Zahn-
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Druckmittel vorzusehen ist. Es bezeichnen 1, 2,3 und 4 auf einer von einer nicht gezeigten Kraftmaschine angetriebenen Welle 5 sitzende Zahnräder für die erste, zweite, dritte und vierte Vorwärtsgeschwindigkeit,
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in nur strichpunktierten Linien angedeuteten Zwisehenrad 111 zusammenarbeitet. Das Zahnrad 1 steht stets mit einem Zahnrad 7 in Eingriff, das Zahnrad 2 steGS mit einem Zahnrad 8, das Zahnrad 3 stets mit einem Zahnrad 9 und das Zahnrad stets mit einem Zahnrad. 10.
Das Zwischenrad 111 des Rück-
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nur gestrichen gezeichnet) versehen. 13 sind zu beiden Seiten der Zahnräder 7, 8, 9, 10, 11 angeordnete und am Aussenumfang mit denselben durch elastische Glieder oder Membranen 14 verbundene Reibscheiben, welche zum Zusammenarbeiten mit fest auf der anzutreibenden Welle 15 sitzenden Scheiben 16 der zweiten Kuppelhälfte bestimmt sind. Die Reibscheiben 13 erstrecken sich von der Nabe bis gegen den Kranz der Zahnräder 7, 8, 9, 10 und 11 hin. Je eines dieser Zahnräder begrenzt zusammen mit je einer Reibscheibe 13 und je einer Membrane 14eine zur Aufnahme von Druckflüssigkeit dienende Kammer 18.
Mit Ausnahme der ersten und letzten der Scheiben 16 bildet jede derselben einen Bestandteil zweier benachbarter Stufenkupplungen. Die Büchsen 12 und Scheiben 16 sind in axialer Richtung zwischen zwei auf die Welle 15 aufgeschraubten Ringen 17 festgehalten, welche die Teile 12, 16fest gegeneinanderpressen. Die Zahnräder 7, 8, 9, 10 und 11 sind mit Bohrungen 33 versehen, die dauernd mit einem Raume verbunden sind, in welchem ein Druck herrscht, der niedriger ist als der, welcher bei eingeschalteter Stufenkupplung in der Kammer 18 der betreffenden Stufe herrscht.
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ihres Hauptsteuerorganes den Zufluss von Drucköl nach den Druckkammern 7S der verschiedenen Kupplungen, d. h. nach den verschiedenen Rädern 7, 8, 9, 10 des Vorwärtsganges beherrscht.
Der Zufluss
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auf, von denen Nut 23 durch Kanäle 27 und 28 in der Büchse 12 bzw. dem Zahnrad 7 mit den Druckkammern 18 der Kupplung für die erste Geschwindigkeit in Verbindung steht, während die Nuten 24, 25,26 durch ähnliche Kanäle mit den Druckkammern 75 der Kupplung für die zweite bzw. dritte, bzw. vierte Geschwindigkeit in Verbindung stehen. Der Durchflussquerschnitt der Kanäle 28 ist im Verhältnis zu demjenigen der Bohrungen 33 gross. Je nachdem die Kammer 21 durch Verstellen des Ringes 19 auf der Hülse 20, die mit vier Bohrungen 29,30, 31, 32 versehen ist, welche zum Zusammenarbeiten
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worden ist, findet ein Einschalten der ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Geschwindigkeit statt.
Wenn eine bestimmte Stufe des Getriebes einzuschalten ist, so wird der Ring 19 derart eingestellt, dass den Kammern. 18 der betreffenden Stufe Druckmittel, als solches wird zweckmässig ein Schmieröl verwendet, zufliesst. Das hat in der betreffenden Stufe, nachdem der FIÜ, sigkeitsdruck die einer axialen Verschiebung der Reibscheiben 13 entgegenwirkende Federkraft der Membranen 14 überwunden hat, ein Anpressen der Reibscheiben 13 gegen die benachbarten Scheiben 76 zur Folge, so dass dann durch diese Teile 13, 16 die Drehbewegung von der Welle 5 in einem durch die eingeschaltete Stufe bedingten Übersetzungsverhältnis auf die Welle 15 übertragen wird. Dabei sind die dieser Stufe zugeordneten
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gespannt worden.
Da die Fläche der Scheiben 13, auf die das Druckmittel einwirkt, sowie die zusammenarbeitenden Flächen der Teile 13, 16 gross sind, ist es möglich, an den Kupplungsflächen gross3 Kräfte zu übertragen. Bei der eingeschalteten Stufe fliesst stets Druckmittel durch die Nuten 34 nach den zu- sammenarbeitenden Flächen der Teile 13, 16, sowie durch die Bohrungen 33 auch dauernd nach dem Aussmumfang des getriebenen Zahnrades der betreffenden Stufe ; da aber, wie erwähnt, der Durchmesser der Bohrungen 33 im Verhältnis zu dem der Bohrungen 28 klein ist, so ist die letztgenannte Menge im Verhältnis zu derjenigen, welche durch die Bohrungen 28 zufliessen kann, nicht gross.
Auch kann das Spiel zwischen den Scheiben 13 und den Zahnradmben ein reichliches sein, da infolge des verhältnismässig kleinen Durchmessers der Bohrungen die durch ein solches Spiel bedingten Durchflussmengen nicht unannehmbar gross ausfallen und die betreffenden Mengen gleichzeitig zu Schmier- und Kühlzwecken verwendet werden können.
Zum Ausschalten des Getriebes wird der Druckmittelzufluss zu den Druckräumen 18 abgesperrt.
Da aber durch die Bohrungen 33 trotzdem noch Druckmittel aus den Räumen 18 abfliesst, da jene Bohrungen in einen Raum ausmünden, in welchem ein niedrigerer Druck als in den Räumen 18 herrscht, so nimmt in letzteren der Druck rasch ab und die gespannten elastischen Glieder 14 der soeben noch eingeschaltet gewesenen Stufe entfernen daher schon kurz nach Absperrung des Druckmittelzuflusses selbsttätig die Reibscheiben 13 um einen verhältnismässig grossen Betrag von den Scheiben 16. Auf diese Weise kann an den ausgeschalteten Stufen das zwischen den verschiedenen Reibscheiben 13 und 16 noch vorhandene Druckmittel keine Reibungsverluste von Belang hervorrufen.
Da die axialen Nuten 34 ein Schmieren der zum Zusammenarbeiten bestimmten Flächen der Teile 13, 16 ermöglichen, wird beim Einschalten der verschiedenen Stufen ein trockenes Anlaufen verhindert, so dass keine Beschädigungen eintreten können. B3i eingeschalteter Stufe kann, wie bereits angedeutet, das durch die Nuten 34 den Arbeitsflächen der Reibscheiben 13, 16 zuströmende Schmiermittel die bei einem eventuellen Gleiten der Teile auftretende Wärme zum grössten Teil abführen.
Das beschriebene Getriebe weist den Vorteil auf, dass das Druckmittel durch sämtliche Durchlässe immer in derselben Richtung fliesst, so dass z. B. für das Entkuppeln keine besonderen Vorkehrungen zu treffen sind, um einen Durchfluss des Druckmittels durch die Nuten 23, 24, 25,26 in umgekehrter Richtung zu gestatten. Die Anordnung ist ferner eine solche, dass mit dem Einschalten einer Geschwindigkeit gleichzeitig und selbsttätig das Ausschalten der bis jetzt wirksam gewesenen Geschwindigkeit erfolgt, wobei alles geräuschlos und allmählich, d. h. ohne Stösse und Rucke, vor sich geht.
Die Form der elastischen Glieder oder Membranen spielt für das Wesen der Erfindung so lange keine Rolle, als diese Glieder beim Ausschalten des Druckmitteleinflusses imstande sind, die mit ihnen verbundenen Reibscheiben selbsttätig so weit von der zweiten Kuppelhälfte zu entfernen, dass das im Getriebekasten vorhandene Druckmittel keine erheblichen Reibungsverluste verursachen kann.
Anstatt in der in Fig. 1 gezeigten Weise für den Rückwärtsgang eine besondere Steuerungsvorrichtung für das Druckmittel vorzusehen, kann diese Vorrichtung gewünschtenfalls mit der Druckmittel-
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In vielen Fällen ist es erwünscht, die elastischen Glieder oder Membranen 14 soviel als möglich von den Kräften zu entlasten, die vom treibenden auf den getriebenen Teil zu übertragen sind. Das kann in der in Fig. 3 gezeigten Weise dadurch erreicht werden, dass diejenigen Zahnräder, die den Zahnrädern 7, 8, 9, 10, 11 der ersten Ausführung entsprechen, mit Nocken 40 versehen und diese veranlasst werden, in entsprechende Nuten 41 der Reibscheiben 13 einzugreifen.
In Fig. 4 ist eine Ausführung gezeigt, bei der die Reibscheiben 13 nicht nur am Aussslumfange durch ein elastisches Glied oder eine Membrane 14 mit einem Zahnrad verbunden sind, sondern durch eine zweite Membrane 42 auch am'Innenumfange. Der zweiten Membrane 42 kommt dabei der Hauptsache nach nur abdichtender Charakter zu ; um die äusseren Membranen 14 von den zu übertragenden Kräften soviel als möglich zu entlasten, sind auch in diesem Falle wieder Mitnehmer 40 und Nuten 41 vorgesehen. Das Vorsehen innerer Membranen 42 empfiehlt sich in all den Fällen, wo aus irgendeinem Grunde Leckverluste von Druckflüssigkpit aus den Druckräumen 18 nicht zulässig sind oder wo ein Druckmittel zur Verwendung kommt, das sich nicht mit der zur Schmierung des Getriebes dienenden Flüssigkeit vermischen darf.
Beispielsweise lässt sich in einem solchen Falle als Druckmittel zweckmässig Luft verwenden.
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Bei den bis jetzt beschriebenen Ausführungen sind die Reibscheiben 13 durch pine federnd aUf- gebildete Membrane 14 immer mit der treibenden Kupplungshälfte der verschiedenen Stufen verbunden. Wie in Fig. 5 gezeigt, können jedoch diese Reibscheiben 13 ebensogut durch federnd ausgebildete Membranen 14 mit den den getriebenen Teil der Stufenkupplungen bildenden Scheiben 16 verbunden sein. In diesem Falle werden die Druckräume 18 je von einer Reibscheibe 13, einer Membrane 14 und einer Scheibe 16 begrenzt ; grundsätzlich wird aber dadurch in der Wirkungsweise gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 und 2 bzw. 3,4 nichts geändert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Geschwindigkeitswechselgetriebe, bei dem das Ein-und Auskuppeln der einzelnen Stufen auf hydraulischem oder pneumatischem Wege erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ein-und Ausschalten der einzelnen Stufen an sich bekannte Membranenkupplungen dienen.