DE10014132A1

DE10014132A1 - Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe

Info

Publication number: DE10014132A1
Application number: DE2000114132
Authority: DE
Inventors: Fritz Leber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-27
Also published as: EP1266150A1; WO2001071214A1

Abstract

Ein unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe wird über eine Eingangswelle (3) angetrieben und treibt über eine Abtriebswelle (28), welche koaxial zur Eingangswelle (3) angeordnet ist, ab. Das unter Last schaltbare, mehrgängige Wendegetriebe weist einen Nebenabtrieb (10) auf, welcher zur Eingangswelle (3) beabstandet angeordnet ist. Die Welle (10) des Nebenabtriebes steht einerseits über Festräder (9, 8) mit der Eingangswelle in Verbindung und trägt andererseits ein Losrad (15) eines Verteilerrädersatzes (19). Die Vorgelegewellen (5, 7, 10, 26, 27, 29) sind kreisförmig um die Eingangswelle (3) angeordnet. Dadurch wird ein sehr kompaktes, unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe geschaffen, welches eine gleichmäßig radiale Erstreckung aufweist und einen koaxialen An- und Abtrieb (3, 28) und einen beabstandeten Nebenabtrieb (10) ermöglicht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein unter Last schalt bares, mehrgängiges Wendegetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Unter Last schaltbare Wendegetriebe werden vorzugswei se in Baumaschinen eingesetzt, bei welchen ein Antriebsmo tor vorzugsweise über einen hydrodynamischen Wandler das Wendegetriebe antreibt, und die Abtriebswelle des Wendege triebes mit den Rädern oder Raupen der Baumaschine in Ver bindung steht.

Unter Last schaltbare Wendegetriebe benötigen häufig einen Nebenabtrieb, welcher in Abhängigkeit der Antriebs drehzahl des Wendegetriebes steht. Für die Verwendung des Wendegetriebes als Raupengetriebe zum Antrieb eines Raupen fahrzeugs, z. B. einer Planierraupe, ist das Wendegetriebe aufgrund der geringen Bauraumverhältnisse kompakt auszufüh ren. Ein besonderer Vorteil bezüglich des Einbauraumes ist es, wenn der Abtrieb des Wendegetriebes koaxial zum Antrieb des Wendegetriebes angeordnet ist. Der Nebenabtrieb des Wendegetriebes, welcher in Abhängigkeit der Antriebsdreh zahl des Wendegetriebes auszuführen ist und in der Bauma schine z. B. eine Winde antreibt, ist in einem definierten Abstand zum Abtrieb des Wendegetriebes anzuordnen.

Die EP 0 759 129 B1 offenbart ein unter Last schaltba res, mehrgängiges Wendegetriebe, bei welchem der Abtrieb des Wendegetriebes achsversetzt zum Antrieb und der Neben abtrieb koaxial zum Antrieb angeordnet ist. Durch die koa xiale Anordnung des Nebenabtriebs und den achsversetzten Abtrieb benötigt dieses Wendegetriebe einen zu großen Bau raum zum Einsatz in einem Raupenfahrzeug.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe zu schaffen, bei welchem der Abtrieb koaxial zum Antrieb ange ordnet und das Wendegetriebe in axialer wie auch in radia ler Richtung kompakt aufgebaut und der Nebenabtrieb in ei nem definierten Abstand zur Antriebswelle angeordnet ist.

Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen, unter Last schaltbaren, mehrgängigen Wendegetriebe gelöst.

Erfindungsgemäß sind im Abtriebsrädersatz zwei Festrä der auf einer Vorgelegewelle angeordnet, wobei hiervon ein Festrad mit zwei Losrädern und ein Festrad mit einem weite ren Festrad, welches drehfest auf der Abtriebswelle ange ordnet ist, in ständigem Eingriff stehen. Der Antriebsrä dersatz besteht aus einer Eingangswelle, auf welcher ein Festrad angeordnet ist, welches mit zwei Losrädern in stän digem Eingriff steht. Auf der Eingangswelle ist ein weite res Festrad angeordnet, welches mit einem Festrad, welches drehfest mit der Nebenabtriebswelle verbunden ist, in stän digem Eingriff steht. Die Nebenabtriebswelle ist gleichzei tig eine Vorgelegewelle, auf welcher ein Losrad angeordnet ist, welches mit Festrädern im Verteilerrädersatz in stän digem Eingriff steht. Der Verteilerrädersatz besteht u. a. aus zwei Losrädern, welche auf Vorgelegewellen angeordnet sind und mit Festrädern in ständigem Eingriff stehen. Alle Vorgelegewellen sind kreisförmig um die Antriebswelle ange ordnet, wodurch die radiale Erstreckung des Getriebes gleichmäßig und kompakt ausgeführt werden kann. Somit ist es möglich, die Abtriebswelle koaxial zur Eingangswelle und die Nebenabtriebswelle in einem definierten Abstand zur Eingangswelle anzuordnen. Nur indem eine Vorgelegewelle des Verteilerrädersatzes einerseits eine Nebenabtriebswelle bildet und andererseits ein Losrad des Verteilerrädersatzes trägt, ist es möglich, den Nebenabtrieb in einem definier ten Abstand zur Antriebswelle anzuordnen und das Getriebe radial kompakt auszuführen, da alle Vorgelegewellen kreis förmig um die Antriebswelle angeordnet sind. Die Eingangs welle kann drehfest mit beiden Festrädern verbunden sein, wodurch sowohl der Antriebsrädersatz als auch das Festrad, welches mit dem Festrad der Nebenabtriebswelle in ständigem Eingriff steht, die Drehzahl der Eingangswelle aufweisen. Ist die Eingangswelle als Hohlwelle ausgebildet, kann das Festrad, welches mit den Losrädern des Antriebsrädersatzes in ständigem Eingriff steht, drehfest mit der Eingangswelle verbunden sein, und das Festrad, welches mit dem Festrad der Nebenabtriebswelle in ständigem Eingriff steht, mit einer Welle drehfest verbunden sein, welche innerhalb der Eingangswelle angeordnet ist. Somit kann die Eingangswelle vom Turbinenrad eines hydrodynamischen Wandlers angetrieben sein und der Nebenabtrieb kann in Abhängigkeit der Pumpen drehzahl des hydrodynamischen Wandlers ausgeführt werden. Die Losräder des Antriebsrädersatzes können über Kupplungen abwechselnd mit den Festrädern des Verteilerrädersatzes verbunden werden, wodurch die Fahrtrichtung des Fahrzeugs geändert werden kann. Die Räder des Abtriebsrädersatzes können über Kupplungen mit Rädern des Verteilerrädersatzes verbunden werden, wodurch verschiedene Gänge des Wendege triebes geschaltet werden können.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu ent nehmen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Getriebeschema eines Wendegetriebes mit drei Vorwärts- und drei Rückwärtsgängen und

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht des Wendege triebes nach Fig. 1 zur Verdeutlichung der räumlichen Lage der Vorgelegewelle und der Fest- und Losräder.

Fig. 1

Der Antriebsrädersatz 1 besteht aus einem ersten Zahn rad 2, welches drehfest mit der Eingangswelle 3 verbunden ist, und mit einem Losrad 4, welches auf einer Vorgelege welle 5 angeordnet ist, sowie mit einem Losrad 6, welches auf der Vorgelegewelle 7 angeordnet ist, in ständigem Ein griff steht. Ein Zahnrad 8 steht in ständigem Eingriff mit einem Festrad 9, welches auf einer Nebenabtriebswelle 10 angeordnet ist. Die Nebenabtriebswelle 10 erfüllt gleich zeitig die Funktion einer Vorgelegewelle. Das Zahnrad 8 kann drehfest mit der Eingangswelle 3 verbunden sein, wo durch die Nebenabtriebswelle 10 in Abhängigkeit der Dreh zahl der Eingangswelle 3 steht, oder mit einer nicht darge stellten Welle, welche innerhalb der Eingangswelle 3 ange ordnet ist, verbunden sein, wobei diese Welle mit einem nicht dargestellten Pumpenrad eines hydrodynamischen Wand lers und die Eingangswelle 3 mit einem nicht dargestellten Turbinenrad eines hydrodynamischen Wandlers drehfest ver bunden ist. Das Losrad 4 ist für Vorwärtsfahrt über eine Kupplung 11 mit einem Festrad 12, welches drehfest mit der Vorgelegewelle 5 verbunden ist, verbindbar. Das Losrad 6 ist über eine Kupplung 13 mit einem Festrad 14, welches drehfest auf der Vorgelegewelle 7 angeordnet ist, zur Rückwärtsfahrt verbindbar. Das Festrad 14 steht in ständigem Eingriff mit dem Festrad 12 und einem Losrad 15, welches auf der Nebenabtriebswelle 10 angeordnet ist. Das Losrad 15 steht mit einem Festrad 16 in ständigem Eingriff. Das Festrad 12 steht mit einem Festrad 17 in ständigem Ein griff. Das Festrad 17 steht mit einem Losrad 18 in ständi gem Eingriff. Die Festräder 12, 14, 16 und 17 sowie die Losräder 15 und 18 bilden einen Verteilerrädersatz 19, wel cher die Verbindung zwischen dem Antriebsrädersatz 1 und einem Abtriebsrädersatz 20 herstellt. Der Abtriebsrädersatz besteht aus den Festrädern 21, 22 und 23 und zwei Losrä dern 24 und 25. Die Festräder 21 und 22 sind drehfest mit der Vorgelegewelle 26 verbunden, auf welcher das Losrad 18 angeordnet ist. Das Losrad 24 ist auf der Vorgelegewelle 27 angeordnet, welche drehfest mit dem Festrad 17 verbunden ist. Die Abtriebswelle 28 ist drehfest mit dem Festrad 23 verbunden und ist koaxial zur Eingangswelle 3 angeordnet. Das Losrad 25 ist auf der Vorgelegewelle 29 angeordnet, welche drehfest mit dem Festrad 16 verbunden ist. Die Ne benabtriebswelle 10 ist beabstandet zur Eingangswelle 3 und Abtriebswelle 28 angeordnet. Soll der erste Gang in Vor wärtsfahrtrichtung geschaltet werden, so wird die Kupp lung 11 geschlossen, wodurch das Losrad 4 des Antriebsrä dersatzes mit dem Festrad 12 des Verteilerrädersatzes dreh fest verbunden wird. Die verbleibenden Kupplungen bleiben geöffnet. Gleichzeitig wird die Kupplung 30 geschlossen, wodurch das Losrad 25 des Abtriebsrädersatzes mit dem Festrad 16 des Verteilerrädersatzes drehfest verbunden wird. Soll der zweite Gang in Vorwärtsfahrtrichtung ge schaltet werden, bleibt die Kupplung 11 geschlossen und die Kupplung 31 wird ebenfalls geschlossen und verbindet das Losrad 24 des Abtriebsrädersatzes mit dem Festrad 17 des Verteilerrädersatzes. Die Kupplung 30, die Kupplungen 32 und 13 sind hierbei geöffnet. Soll der dritte Gang in Vor wärtsfahrtrichtung geschaltet werden, so bleibt die Kupp lung 11 geschlossen und es wird die Kupplung 32 geschlossen und verbindet das Losrad 18 des Verteilerrädersatzes mit dem Festrad 22 des Abtriebsrädersatzes. Die Kupplungen 30, 31 und 13 sind hierbei geöffnet. Soll der erste Gang in Rückwärtsfahrtrichtung geschaltet sein, so wird die Kupp lung 13 geschlossen, wodurch das Losrad 6 des Antriebsrä dersatzes drehfest mit dem Festrad 14 des Verteilerräder satzes verbunden wird. Zusätzlich wird die Kupplung 30 ge schlossen und die Kupplungen 31, 32 und 11 geöffnet. Soll der zweite Gang in Rückwärtsfahrtrichtung geschaltet wer den, so sind die Kupplungen 13 und 31 geschlossen und die Kupplungen 11, 30 und 32 geöffnet. Soll der dritte Gang in Rückwärtsfahrtrichtung geschaltet werden, so sind die Kupp lungen 13 und 32 geschlossen und die Kupplungen 11, 31 und 30 geöffnet.

Indem der Antriebsrädersatz 1 aus einem Festrad 2 und zwei Losrädern 4 und 6, welche auf Vorgelegewellen 5 und 7 angeordnet sind, der Abtriebsrädersatz 20 aus einem Fest rad 23, welches koaxial zur Eingangswelle 3 angeordnet ist und den Abtrieb bildet, und zwei Festrädern 22 und 21, wel che auf einer Vorgelegewelle 26 angeordnet sind, und zwei Losrädern 24 und 25, welche auf Vorgelegewellen 27 und 29 angeordnet sind, und der Verteilerrädersatz 19 aus zwei Losrädern 15 und 18, welche auf Vorgelegewellen 10 und 26 angeordnet sind, und vier Festrädern 12, 17, 14 und 16 be steht, kann der Abtrieb koaxial zur Eingangswelle 3 und die Vorgelegewellen 5, 7, 10, 26, 27 und 29 kreisförmig um die Eingangswelle 3 bzw. Abtriebswelle 28 angeordnet werden. Indem vorzugsweise ein Festrad 8 drehfest mit der Eingangs welle 3 verbunden ist, welches in ständigem Eingriff mit einem Festrad 9 der Nebenabtriebswelle 10 steht, kann der Nebenabtrieb beabstandet zur Eingangswelle 3 und Abtriebs welle 28 angeordnet werden.

Fig. 2

Um die Eingangswelle 3 und die Abtriebswelle 28 sind die Vorgelegewellen 5, 27, 26, 29, 10 und 7 kreisförmig angeordnet. Hierdurch wird ein sehr kompaktes Getriebe ge schaffen, welches in radialer Richtung eine gleichmäßige Erstreckung aufweist. Die Abtriebswelle 28 ist koaxial zur Eingangswelle 3 angeordnet. Die Nebenabtriebswelle 10 ist beabstandet zur Abtriebswelle 28 und Eingangswelle 3 ange ordnet. Eine beabstandete Nebenabtriebswelle 10 ist nur möglich, indem eine Zwischenwelle des Lastschaltgetriebes einerseits als Nebenabtriebswelle 10 und andererseits als Vorgelegewelle für das Losrad 15 dient. Die Nebenabtriebs welle 10 steht somit in direkter Verbindung zur Eingangs welle 3 und trägt gleichzeitig das Losrad 15 des Verteiler rädersatzes 19.

Bezugszeichen

1

Antriebsrädersatz

2

erstes Zahnrad

3

Eingangswelle

4

Losrad

5

Vorgelegewelle

6

Losrad

7

Vorgelegewelle

8

Zahnrad

9

Festrad

10

Nebenabtriebswelle

11

Kupplung

12

Festrad

13

Kupplung

14

Festrad

15

Losrad

16

Festrad

17

Festrad

18

Losrad

19

Verteilerrädersatz

20

Abtriebsrädersatz

21

Festrad

22

Festrad

23

Festrad

24

Losrad

25

Losrad

26

Vorgelegewelle

27

Vorgelegewelle

28

Abtriebswelle

29

Vorgelegewelle

30

Kupplung

31

Kupplung

32

Kupplung

Claims

1. Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe mit mindestens einer Eingangswelle (3), welche mit einem Festrad (2) und auf Vorgelegewellen (5, 7) angeordneten Losrädern (4, 6) einen Antriebsrädersatz (1) bilden, und zwei auf Vorgelegewellen (27, 29) angeordneten Losrä dern (24, 25), welche mit Festrädern (21, 22, 23) einen Abtriebsrädersatz (20) bilden und eine Abtriebswelle (28) antreiben, und auf Vorgelegewellen (10, 26) angeordneten Losrädern (18, 15), welche mit Festrädern (16, 17, 14, 12) einen Verteilerrädersatz (19) bilden und den Abtriebsräder satz (20) mit dem Antriebsrädersatz (1) verbinden, und auf Vorgelegewellen (5, 7, 29, 26, 27) angeordneten Schaltkupp lungen (11, 13, 30, 31, 32), durch welche zur Gang- und Richtungsschaltung wahlweise die Losräder (4, 6, 18, 24, 25) drehfest mit einer der Vorgelegewellen (5, 7, 26, 27, 29) verbindbar sind, dadurch gekennzeich net, daß die Festräder (21, 22, 23) des Abtriebsräder satzes (20) aus zwei Festrädern (21, 22), welche auf einer Vorgelegewelle (26) angeordnet sind, und einem Fest rad (23), welches koaxial zur Eingangswelle (3) angeordnet ist und die Abtriebswelle (28) antreibt und sich mit einem Festrad (22) auf der Vorgelegewelle (26) des Abtriebsräder satzes (20) in ständigem Eingriff befindet, bestehen.

2. Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Losräder (4, 6) des Antriebsrädersatzes (1) aus zwei Losrädern (4, 6) bestehen, welche mit dem Festrad (2) des Antriebsrädersatzes (1) in ständigem Eingriff stehen.

3. Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Losrad (18) des Verteilerrädersatzes (19) auf der Vorgelegewelle (26), welche mit den zwei Festrädern (21 und 22) des Abtriebsrädersatzes (20) drehfest verbunden ist, angeordnet ist.

4. Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegewellen (5, 7, 10, 26, 27, 29) kreisförmig um die Eingangswelle (2) angeordnet sind.

5. Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (2) mit einem weiteren Festrad (8) drehfest verbunden ist, welches mit einem Festrad (9) in ständigem Eingriff steht, welches drehfest auf einer Vorge legewelle (10) des Verteilerrädersatzes (19) angeordnet ist.

6. Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe mit mindestens einer Eingangswelle (3), welche mit einem Festrad (2) und auf Vorgelegewellen (5, 7) angeordneten Losrädern (4, 6) einen Antriebsrädersatz (1) bilden, und zwei auf Vorgelegewellen (27, 29) angeordneten Losrä dern (24, 25), welche mit Festrädern (21, 22, 23) einen Abtriebsrädersatz (20) bilden und eine Abtriebswelle (28) antreiben, und auf Vorgelegewellen (10, 26) angeordneten Losrädern (18, 15), welche mit Festrädern (16, 17, 14, 12) einen Verteilerrädersatz (19) bilden und den Abtriebsräder satz (20) mit dem Antriebsrädersatz (1) verbinden, und auf Vorgelegewellen (5, 7, 29, 26, 27) angeordneten Schaltkupp lungen (11, 13, 30, 31, 32), durch welche zur Gang- und Richtungsschaltung wahlweise die Losräder (4, 6, 18, 24, 25) drehfest mit einer der Vorgelegewellen (5, 7, 26, 27, 29) verbindbar sind, dadurch gekennzeich net, daß eine Vorgelegewelle (10) des Verteilerräder satzes (19) einerseits eine Nebenabtriebswelle (10) bildet und andererseits ein Losrad (15) des Verteilerrädersatzes trägt.

7. Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerrädersatz (19) aus Festrädern (12, 14, 16, 17) und zwei Losrädern (15, 18), welche einerseits auf ei ner Vorgelegewelle (26) des Abtriebsrädersatzes (20) und andererseits auf einer Vorgelegewelle (10), welche mit ei nem Nebenabtrieb drehfest verbunden ist, angeordnet sind, besteht.

8. Unter Last schaltbares, mehrgängiges Wendegetriebe nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeich net, daß auf einer Vorgelegewelle (10), welche mit einem Nebenabtrieb drehfest verbunden ist, ein Festrad (9) angeordnet ist, welches mit einem Festrad (8), welches drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist, in ständigem Eingriff steht.