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Unter Last schaltbares Vorschaltgetriebe für Ackerschlepper
Die Erfindung bezieht sich auf ein unter Last schaltbares Vorschaltgetriebe für Ackerschlepper mit wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Lamellenkupplung, wobei von der Getriebeeingangswelle eine Motorzapfwelle angetrieben wird. Derartige Getriebeanordnungen sind bereits bekannt, wobei das Vorschaltgetriebe, das auch Gruppengetriebe genannt wird, zwei Schaltstufen aufweist und dazu dient, die Ganganzahl des nachgeordneten Hauptgetriebes zu verdoppeln bzw., da es unter Last schaltbar ist, eine Gangschaltung ohne Unterbrechung des Kraftflusses vorzunehmen. Bisher wird das hydraulische Druckmittel zur Kupplungsbetätigung von einer gesonderten, über eigene Zahnräder angetriebenen Pumpe geliefert.
Diese Pumpe muss eine grosse Fördermenge aufweisen, um ein schnelles, kraftschlüssiges Schalten der Kupplung bzw. Kupplungen zu gewährleisten. Daraus ergeben sich verhältnismässig grosse Pumpenabmessungen, so dass die Pumpe im Getriebeblock nur schwer untergebracht werden kann. Ausserdem erhöht die gesonderte Pumpe mit ihren eigenen Antriebsrädern selbstverständlich den erforderlichen Bauaufwand.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Mängel und die Schaffung eines Vorschaltgetriebes, bei dem zur hydraulischen Kupplungsbetätigung keine zusätzliche Pumpe erforderlich ist, so dass sich eine wesentliche Konstruktionsvereinfachung mit entsprechender Verringerung des Bauaufwandes ergibt.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass ein dauernd laufendes Stirnradpaar des Vorschaltgetriebes oder das Stirnradpaar zum Antrieb der Motorzapfwelle mit einem Gehäuse versehen und als das Druckmittel zur Kupplungsbetätigung liefernde Zahnradpumpe ausgebildet ist. Es wird also einem ohnehin notwendigen Stirnradpaar die zusätzliche Aufgabe zugeteilt, zusammen mit dem Gehäuse als Zahnradpumpe zur Versorgung des die Lamellenkupplung bzw. -kupplungen betätigenden Kolbens zu wirken, so dass eine gesonderte Pumpe mit eigenen Antriebsrädern eingespart wird. Die Abmessungen des Vorschaltgetriebes werden dadurch gegenüber einem bisherigen Getriebe kaum erhöht und es ergibt sich eine sehr einfache Konstruktion.
Werden zum Pumpen die Antriebsräder der Motorzapfwelle herangezogen, so ist zufolge der Zahnradgrösse die erforderliche Fördermenge auch bei niedriger Motordrehzahl gesichert. Da zur Kupplungsbetätigung der Hydraulikdruck bei entsprechend hoher Fördermenge verhältnismässig gering sein kann, brauchen die die Pumpe bildenden Stirnräder festigkeitsmässig nicht oder nur geringfügig verändert zu werden. Dazu kommt noch, dass das die Pumpe bildende Stirnradpaar besonders gut geschmiert ist, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn es sich um das Stirnradpaar zum Zapfwellenantrieb handelt, da dieses Stirnradpaar ja die volle Motorleistung zu übertragen hat. In der Regel werden zwei Lamellenkupplungen, die abwechselnd ein-und ausgeschaltet sind, vorgesehen sein.
Es ist aber auch möglich, eine der Lamellenkupplungen durch eine Überholkupplung zu ersetzen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind im Pumpengehäuse sowohl die im Ölsumpf des Vorschaltgetriebes mündende Ansaugleitung, als auch die im weiteren Verlauf über eine axiale Bohrung in der Kupplungswelle zum Betätigungskolben der Kupplung führende Förderleitung und der Steuerschieber angeordnet. Dadurch wird eine besonders raumsparende Bauweise erzielt, bei der jegliche Rohrleitung vermieden ist und die Leitungen bzw. der Zylinderraum für den Steuerschieber als einfache Bohrungen hergestellt werden können. Lecköl braucht nicht beachtet zu werden, da es ohnehin zurück in den Öl- sumpf des Vorschaltgetriebes abfliesst bzw. zur Schmierung der Lager und Zahnräder verwendet wird.
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Erfindungsgemäss ist schliesslich das Pumpengehäuse innenseitig unmittelbar an der Wellenlager tragenden Wand des Getriebegehäuses befestigt, so dass diese Getriebegehäusewand den Deckel des Pumpengehäuses bildet. Dadurch wird eine weitere Konstruktionsvereinfachung erzielt, wobei das aus dem Pumpengehäuse gegebenenfalls durch die Lagerbohrungen in der Wand des Getriebegehäuses entlang der Wellen durchsickemde Öl gleichzeitig die Wellenlager schmiert, so dass sich an dieser Seite besondere Dichtungen erübrigen.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 ein unter Last schaltbares Vorschaltgetriebe im Schema und Fig. 2 und 3 das als Zahnradpumpe ausgebildete Stirnradpaar im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 3 und im Axialschnitt.
Vom (nicht dargestellten) Motor wird über die Fahrkupplung die Getriebeeingangswelle 1 angetrieben, die ihrerseits über ein Stirnradpaar 2, 3 die Motorzapfwelle 4 antreibt. Das Stirnradpaar 2, 3 ist mit einem Gehäuse 5 versehen und zugleich als Zahnradpumpe ausgebildet. Mit der Getriebeeingangswelle 1 ist drehfest, aber axial verschiebbar, der eine Teil 6 einer Lamellenkupplung 6, 7 verbunden, wobei der Kupplungsteil 7 einen Zahnkranz 8 trägt, der mit einem Stirnrad 9 auf einer auf der Zapfwelle 4 frei drehbar gelagerten Hohlwelle 10 kämmt. Am andern Ende der Hohlwelle 10 sitzt ein Stirnrad 11, das in Eingriff mit einem Zahnkranz 12 des Teiles 13 einer zweiten Lamellenkupplung 13, 14 steht.
Der Kupplungsteil 13 ist drehfest mit der zum nachgeordneten Schaltgetriebe führenden Getriebehauptwelle 15 verbunden, während der Kupplungsteil 14 auf der Eingangswelle 1 drehfest und verschiebbar sitzt. Der Kupplungsteil 6 der Lamellenkupplung 6, 7 ist durch eine Feder 16 belastet, die die Kupplung im Kraftschluss zu halten versucht. Zur Betätigung der beiden Kupplungen sind in einem Zylinder 17 zwei unabhängig voneinander verschiebbare Ringkolben 18,19 angeordnet.
In der dargestelltenSchaltstellung hat die Kupplung 6, 7 Kraftschluss, wogegen die Kupplung 13, 14 ausgerückt ist. Der Kraftfluss erfolgt daher von der Getriebeeingangswelle 1 über die Kupplung 6, 7, die Stirnräder 8, 9, die Hohlwelle 10 und das Stirnradpaar 11,12 zur Getriebehauptwelle 15. Werden die beiden Kolben 18,19 mit Drucköl beaufschlagt, so wird der Kupplungsteil 6 gegen die Kraft der Feder 16 vom Kupplungsteil 7 abgerückt, die Kupplung 6,7 also gelöst, wogegen der Kolben 19 die Kupplungsteile 13, 14 aneinanderdrückt, so dass diese Kupplung 13, 14 Kraftschluss hat und der Kraftfluss von derGetriebeeingangswelle 1 über die Kupplung 13, 14 unmittelbar zur Getriebehauptwelle 15 erfolgt.
Das Pumpengehäuse 5 ist innenseitig unmittelbar an der Wand 20 des Getriebegehäuses 21 angeschraubt, die die Lager 22, 23 der Wellen 1, 4 trägt diese Gehäusewand 20 bildet also den Deckel des Pumpengehäuses 5. Im Pumpengehäuse ist die abwärts in den Ölsumpf des Getriebegehäuses 21 führende Ansaugleitung 24 vorgesehen. Ferner weist das Pumpengehäuse 5 eine Bohrung 25 auf, in der der Steuerschieber 26 untergebracht ist. Die Bohrungen 27,28 stellen die Förderleitung der Pumpe dar. Dabei führt die Bohrung 28 zu einer Ringnut 29 der Welle 1, die über radiale Bohrungen 30 mit der axialen Bohrung 31 verbunden ist, welche Bohrung 31 die Leitung zum Zylinder 17 der Kupplungsbetätigungskolben 18,19 bildet.
In der in Fig. 2 dargestellten, der Schaltstellung nach Fig. l entsprechenden Stellung des Steuerschiebers kann das von der Zahnradpumpe geförderte Drucköl über den Zylinderraum 25 und die Bohrungen 32, 33 des Steuerschiebers 26 frei abfliessen, der Zylinder 17 ist also drucklos und die Kolben 18,19 sind ohne Druckbeaufschlagung. Wird der Steuerschieber nach links verschoben, so verschliesst sich die Bohrung 32, es wird also der Abfluss über die Bohrung 33 gesperrt und das Drucköl gelangt über die Leitungsbohrungen 28, 30 und 31 in den Zylinder 17, so dass die Kolben 18,19 auseinanderbewegt und die Kupplungen 6, 7 und 12,13 verstellt werden. Überschüssiges Drucköl kann über das von der federbelasteten Kugel 34 im Steuerschieber 26 gebildete Überdruckventil abfliessen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Unter Last schaltbares Vorschaltgetriebe für Ackerschlepper mit wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Lamellenkupplung, wobei von der Getriebeeingangswelle eine Motorzapfwelle angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein dauernd laufendes Stirnradpaar des Vorschaltgetriebes oder das Stirnradpaar (2, 3) zum Antrieb der Motorzapfwelle (4) mit einem Gehäuse (5) versehen und als das Druckmittel zur Kupplungsbetätigung liefernde Zahnradpumpe ausgebildet ist.
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