DE102009006118B4

DE102009006118B4 - Schaltbares Schwerlastgetriebe

Info

Publication number: DE102009006118B4
Application number: DE102009006118.5A
Authority: DE
Inventors: Dr. Pinnekamp Burkhard
Original assignee: Renk GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2019-09-12
Anticipated expiration: 2029-01-27
Also published as: JP2010169263A; FR2941509B1; JP5319563B2; CN101858404B; CN101858404A; DE102009006118A1; FR2941509A1

Abstract

Schaltbares Schwerlastgetriebe, insbesondere Industriegetriebe,mit einer Eingangswelle (1);mit einer Zwischenwellenanordnung mit wenigstens einer Zwischenwelle (2A, 2B) mit wenigstens zwei Abtriebsrädern (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2), wobei die Zwischenwellenanordnung über die Abtriebsräder mit der Eingangswelle drehfest verbindbar ist;mit einer Ausgangswelle (3), die mit der Zwischenwellenanordnung drehfest verbindbar ist; undmit wenigstens zwei Antriebsritzeln (1.1, 1.2) zur drehfesten Verbindung der Zwischenwellenanordnung mit der Eingangswelle;wobei die Eingangswelle zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist;wobei die Antriebsritzel axial- und drehfest mit der Eingangswelle verbunden und mit dieser axial verschiebbar sind;wobei in der ersten Stellung ein erstes Antriebsritzel (1.1) mit wenigstens einem ersten Abtriebsrad (2A.1, 2B.1) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht; undwobei in der zweiten Stellung ein zweites Antriebsritzel (1.2) mit wenigstens einem zweiten Abtriebsrad (2A.2, 2B.2) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht,dadurch gekennzeichnet, dassdie Zwischenwellenanordnung wenigstens zwei mit der Ausgangswelle drehfest verbindbare Zwischenwellen (2A, 2B) mit Abtriebsrädern (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2) aufweist, wobei in der ersten Stellung das erste Antriebsritzel (1.1) mit ersten Abtriebsrädern (2A.1, 2B.1) der wenigstens zwei Zwischenwellen in Eingriff steht und/oder in der zweiten Stellung das zweite Antriebsritzel (1.2) mit zweiten Abtriebsrädern (2A.2, 2B.2) der wenigstens zwei Zwischenwellen in Eingriff steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein schaltbares Schwerlastgetriebe, insbesondere ein Industriegetriebe, mit einer Eingangswelle, einer hiermit in verschiedenen Schaltstufen drehfest verbindbaren Zwischenwellenanordnung und einer Ausgangswelle, die ihrerseits mit der Zwischenwellenanordnung drehfest verbindbar ist.
Schwerlastgetriebe, insbesondere Getriebe, die ein auf die langsam laufende Welle bezogenes Drehmoment von wenigstens 10 kNm, insbesondere von wenigstens 50 kNm übertragen, werden in verschiedensten Anwendungen eingesetzt, beispielsweise als einzelgefertigte Spezialgetriebe für Anlagen zur Stahlerzeugung- und -verarbeitung, in der Gummi- und Kunststoff-Industrie, für Transport- und Förderanlagen sowie für die Tagebau-Industrie oder für Anlagen zur Energieerzeugung.
Um hierbei die Abtriebsdrehzahl einer Kraft- bzw. Antriebsmaschine in unterschiedliche Antriebsdrehzahlen einer Arbeitsmaschine zu übersetzen, wobei vorliegend sowohl Übersetzungen ins Schnelle, i.e. Übersetzungsverhältnisse kleiner 1, als auch Übersetzungen ins Langsame, i.e. sogenannte Untersetzungen mit Übersetzungsverhältnissen größer 1, als Übersetzung im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet werden, sind aus der Praxis insbesondere Schaltgetriebe mit Ritzeln auf Eingangs- und Ausgangs- oder Zwischenwellen bekannt, wobei alle Ritzel ständig miteinander kämmen und durch Schaltmuffen wahlweise jeweils nur ein Antriebsritzel drehfest mit der Eingangswelle oder ein Abtriebsrad mit der Ausgangswelle verbindbar ist, so dass durch Drehfestlegung von Ritzeln unterschiedlicher Durchmesser verschiedene Übersetzungen geschaltet werden können.
Nachteilig stehen hier auch nicht geschaltete Ritzel ständig im Eingriff, was insbesondere zu Rasseln, i.e. Bewegungen innerhalb des Zahnspiels mit entsprechendem Verschleiß und unerwünschter Schwingungsanregung führen kann. Weiterhin ist von Nachteil, dass das geschaltete Ritzel auf Lagern abgestützt wird, die statisch belastet werden, wodurch es zu Verkippung des Ritzels und Schädigung der Lagerung kommen kann.
DE 591 298 C offenbart ein schaltbares Getriebe nach dem Stand der Technik.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes schaltbares Schwerlastgetriebe zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein schaltbares Schwerlastgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 13, 14, 15 und 16 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungen.
Ein erfindungsgemäßes schaltbares Schwerlastgetriebe ist insbesondere zur Verwendung als Industriegetriebe vorgesehen. Es weist nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine mit einer Antriebs- oder Kraftmaschine, beispielsweise eine Gas- oder Dampfturbine, einer Brennkraft- oder einer elektrischen Maschine verbindbare Eingangswelle, eine mit einer Arbeitsmaschine, beispielsweise einem Generator, einer Transport- oder Förderanlage, verbindbare Ausgangswelle und eine Zwischenwellenanordnung mit einer oder mehreren Zwischenwellen auf, an denen zwei oder mehr Abtriebsräder dreh- und bevorzugt auch axialfest angeordnet sind. Abtriebsräder können beispielsweise integral mit den Zwischenwellen ausgebildet, insbesondere mit diesen ur- oder umgeformt sein, oder lösbar, beispielsweise über einen Presssitz oder eine Verzahnung und eine Axialsicherung, oder unlösbar, beispielsweise durch Schrumpfen, an den Zwischenwellen befestigt sein.
Die Zwischenwellenanordnung ist, vorzugsweise stets, mit der Ausgangswelle drehfest, insbesondere über ein Übersetzungsgetriebe, beispielsweise ein ein- oder mehrstufiges Stirnrad- oder Planetengetriebe, verbunden, das ein Übersetzungsverhältnis größer, gleich oder kleiner 1 darstellen kann. Gleichermaßen kann die Ausgangswelle auch direkt eine Zwischenwelle der Zwischenwellenanordnung bilden, i.e. mit dieser identisch und hierzu beispielsweise einstückig ausgebildet sein.
Mit der Eingangswelle ist die Zwischenwellenanordnung über die Abtriebsräder in zwei oder mehr Schaltstellungen drehfest verbindbar. Hierzu ist die Eingangswelle erfindungsgemäß zwischen den Schaltstellungen axial verschiebbar und weist zwei oder mehr Antriebsritzel auf, die axial- und drehfest mit der Eingangswelle verbunden und mit dieser axial verschiebbar sind. Ein Antriebsritzel kann beispielsweise integral mit der Eingangswelle ausgebildet, insbesondere mit diesen ur- oder umgeformt sein, oder lösbar, beispielsweise über einen Presssitz oder eine Verzahnung und eine Axialsicherung, oder unlösbar beispielsweise durch Schrumpfen, an der Eingangswelle befestigt sein.
In einer ersten Stellung steht ein erstes Antriebsritzel der Eingangswelle mit einem ersten Abtriebsrad einer oder mehrerer, vorzugsweise aller Zwischenwellen in Eingriff, während ein zweites Antriebsritzel außer Eingriff mit Abtriebsrädern der Zwischenwellenanordnung ist. In einer zweiten Stellung steht hingegen dieses zweite Antriebsritzel mit einem zweiten Abtriebsrad einer oder mehrerer, vorzugsweise aller Zwischenwellen in Eingriff, während nun das erste Antriebsritzel außer Eingriff mit Abtriebsrädern der Zwischenwellenanordnung ist. Dabei realisieren erstes Antriebsritzel und erste Abtriebsräder einerseits und zweites Antriebsritzel und zweite Abtriebsräder andererseits unterschiedliche Übersetzungen. In einer besonders bevorzugten Ausführung erfolgt die Übersetzung in der ersten und/oder zweiten Stellung ins Langsame.
In gleicher Weise können weitere schaltbare Übersetzungen realisiert sein, indem beispielsweise in einer weiteren Schaltstellung nur ein drittes Antriebsritzel der Eingangswelle mit einem dritten Abtriebsrad einer oder mehrerer, vorzugsweise aller Zwischenwellen in Eingriff steht. Bevorzugt erfolgt die Übersetzung auch hier stets ins Langsame.
Nach Anspruch 1 weist die Zwischenwellenanordnung zwei oder mehr mit der Ausgangswelle drehfest verbindbare, vorteilhafterweise im Wesentlichen baugleiche Zwischenwellen, vorzugsweise mit je zwei oder mehr Abtriebsrädern auf, wobei in wenigstens einer, vorzugsweise in allen leistungsübertragenden Schaltstellungen, ein Antriebsritzel der Eingangswelle mit Abtriebsrädern wenigstens zweier, vorzugsweise aller Zwischenwellen in Eingriff steht. Auf diese Weise wird das über die Eingangswelle aufgeprägte Eingangsdrehmoment in den Schaltstufen, in denen ein Antriebsritzel der Eingangswelle mit Abtriebsrädern mehrerer Zwischenwellen in Eingriff steht, auf diese Zwischenwellen aufgeteilt, was vorteilhaft die Belastung der einzelnen Zahnräder und Zwischenwellen verringern und so insbesondere den Einsatz kleinerer Zahnräder und Zwischenwellen und damit ein kompakteres Schwerlastgetriebe ermöglichen kann.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Neutralstellung vorgesehen, in der kein Drehmoment übertragen wird. Hierzu ist die Eingangswelle axial in eine dritte Stellung verschiebbar, in der kein Antriebsritzel mit einem Abtriebsrad der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht.
Hierzu kann ein axialer Innenabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Antriebsritzel, gegebenenfalls nur geringfügig, größer sein als die axiale Breite eines Abtriebsrades. Auf diese Weise kann in einer Neutralstellung dieses Abtriebsrad zwischen erstem und zweitem Antriebsritzel, ein anderes Abtriebsrad axial vor oder hinter erstem bzw. zweitem Antriebsritzel angeordnet werden.
Gleichermaßen kann der axiale Innenabstand zwischen erstem und zweitem Antriebsritzel, gegebenenfalls nur geringfügig, größer sein als der axiale Außenabstand zweier Abtriebsräder einer Zwischenwelle. Dies gestattet die Anordnung beider Abtriebsräder zwischen erstem und zweitem Antriebsritzel in einer Neutralstellung.
In entsprechender Weise können auch Abtriebsräder voneinander derart beabstandet sein, dass zwischen ihnen ein oder mehrere Antriebsritzel in einer Neutralstellung angeordnet werden können.
In einer alternativen Ausführung ist keine Neutralstellung vorhanden, i.e. es steht stets jeweils ein Antriebsritzel mit Abtriebsrädern der Zwischenwellenanordnung in Eingriff. Hierdurch kann das Getriebe vorteilhaft axial kürzer bauen. Vorzugsweise weist insbesondere ein solches Getriebe eine, beispielsweise elektrische, Positionserfassungseinrichtung auf, um eine Schaltposition, in der zwischen der ersten und der zweiten Stellung geschaltet werden kann, angezeigt und/oder angesteuert wird.
Zur axialen Verschiebbarkeit ist die Eingangswelle im Sinne der Ansprüche 3 und 13 in einem oder mehreren Axiallagern in einem Gehäuse des Schwerlastgetriebes abgestützt. Wenigstens eines dieser Lager weist ein äußeres Lagerelement auf, das axial fest mit dem Gehäuse verbunden ist, und ein inneres Lagerelement, das axial fest mit der Eingangswelle verbunden und gegen das äußere Lagerelement axial verschiebbar ist, aufweisen.
Dann kann die Eingangswelle in einer bevorzugten Ausführung durch Verschiebung des inneren Lagerelementes gegen das äußere Lagerelement axial verschoben werden. Dabei kann das innere Lagerelement oder die Eingangswelle selber beispielsweise hydraulisch und/oder pneumatisch, etwa über entsprechende Ring- oder Zylinderkolben, mechanisch, insbesondere über eine Schaltgabel, Gewindeanordnung oder dergleichen, oder auch elektromotorisch odermagnetisch verschoben werden, wobei das Schwerlastgetriebe entsprechende Leitungen, Aktuatorik und dergleichen umfassen kann.
Im Sinne der Ansprüche 4, 6 und 14 ist die Eingangswelle hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektromotorisch verschiebbar.
In einer bevorzugten Ausführung kann die Eingangswellen über eine Schaltgabel axial verschoben werden, wobei die Eingangswelle hierzu vorzugsweise axial frei im Gehäuse gelagert ist und ihre axiale Position durch eine im Gehäuse axial verschieb- bzw. verstellbare Schaltgabel bestimmt wird, die mit der Eingangswelle beispielsweise über eine umlaufende Nut axial fest und vorzugsweise verdrehfrei angeordnet wird.
Im Sinne der Ansprüche 7 und 15 fluchten die Eingangs- und die Ausgangswelle axial miteinander, was eine schmale Bauform des Schwerlastgetriebes ermöglicht. Um dieses auch axial kompakter zu gestalten, kann die Eingangswelle in einer oder mehreren Schaltstellungen, beispielsweise einer Neutralstellung und der zweiten Stellung, teilweise in die hierzu als Hohlwelle ausgebildete Ausgangswelle einschiebbar sein. Gleichermaßen kann je nach Verhältnis zwischen Ein- und Ausgangsdrehmoment und entsprechendem Wellendurchmessern umgekehrt auch die Ausgangswelle in einer oder mehreren Schaltstellungen in die Eingangswelle einschiebbar sein.
In einer alternativen Ausführung sind Ein- und Ausgangswelle über den Umfang einer Zwischenwelle gegeneinander, insbesondere um im Wesentlichen 180°, versetzt angeordnet, was eine breitere, jedoch vorteilhaft axial kurze Bauform ermöglichen kann.
Im Sinne der Ansprüche 10 und 16 ist zwischen der Eingangswelle und der Antriebsmaschine eine Ausgleichskupplung vorgesehen, welche einen axialen Versatz zwischen wenigstens zwei axialen Stellungen der Eingangswelle gegenüber der Antriebsmaschine kompensiert. Diese Ausgleichskupplung kann beispielsweise eine innenverzahnte Hohlwelle und eine Außenverzahnung aufweisen, welche in der Hohlwelle axial verschiebbar aufgenommen ist und mit deren Innenverzahnung dauernd in Eingriff steht oder in Eingriff bringbar ist. Insbesondere kann sie eine Bogenzahlkupplung umfassen.
Gleichermaßen kann die Ausgleichskupplung auch zwei drehfest verbindbare Flansche aufweisen, zwischen denen wahlweise ein oder mehrere Zwischenstücke oder Abstandshalter angeordnet werden können. In dieser Ausführung erfordert das Umschalten zwar den Ein- bzw. Ausbau des bzw. der Abstandshalter, dies fällt jedoch bei den Betriebszeiten von gattungsgemäßen Schwerlastgetrieben häufig nicht weiter ins Gewicht.
Vorstehend wurde ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung erläutert, nach dem die Eingangswelle mit einer Kraft-, die Ausgangswelle mit einer Arbeitsmaschine verbunden wird, i.e. eine Leistung von der Eingangs- auf die Ausgangswelle übertragen wird. Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann auch die Eingangswelle mit einer Arbeitsmaschine, beispielsweise einem Generator, einer Transport- oder Förderanlage, und die Ausgangswelle mit einer Antriebs- oder Kraftmaschine, beispielsweise eine Gas- oder Dampfturbine, einer Brennkraft- oder einer elektrischen Maschine verbunden werden, wobei der Aufbau im Übrigen gleich ist. Insofern bezeichnet der Begriff „Eingangswelle“ eine axial verschiebbare Welle, auf der Antriebsritzel zum schaltbaren Eingriff mit Abtriebsrädern der Zwischenwellenanordnung angeordnet sind, und über die Leistung ein- oder ausgetragen werden kann, i.e. nicht notwendigerweise eine Antriebs-, sondern gegebenenfalls auch eine Abtriebswelle.
Dementsprechend können nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung auch der vorgenannte erste und zweite Aspekt kombiniert sein, i.e. sowohl die mit einer Kraft- oder Antriebsmaschine verbindbare Antriebswelle als auch die mit einer Arbeitsmaschine verbindbare Abtriebswelle des Schwerlastgetriebes als axial verschiebbare Eingangswelle ausgebildet sein, deren Antriebsritzel in unterschiedlichen Stellungen mit verschiedenen Abtriebsrädern der zwischen An- und Abtriebswelle angeordneten Zwischenwellenanordnung in Eingriff stehen.
Wie einleitend erläutert, kann die Ausgangswelle auch direkt eine, vorzugsweise die einzige, Zwischenwelle der Zwischenwellenanordnung bilden. Wird somit auf eine separate Zwischenwelle verzichtet, überträgt beispielsweise nach dem ersten Aspekt die Eingangswelle die Leistung jeweils auf das geschaltete Abtriebsrad der Zwischenwelle, die dann zugleich unmittelbar die Ausgangswelle darstellt.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

1: ein schaltbares Schwerlastgetriebe nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer ersten Schaltstellung mit einem ersten Übersetzungsverhältnis;
2: das Schwerlastgetriebe nach 1 in einer zweiten Schaltstellung mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis; und
3: das Schwerlastgetriebe nach 1 und 2 in einer Neutralstellung, in der kein Drehmoment übertragen wird.

1 zeigt ein schaltbares Schwerlastgetriebe nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer ersten Schaltstellung. Es umfasst eine Eingangswelle 1, die über eine nachfolgend erläuterte Ausgleichskupplung 10 mit der Abtriebswelle 100 einer Kraftmaschine oder der Antriebswelle einer Arbeitsmaschine (nicht dargestellt) verbunden ist.
Auf der der Ausgleichskupplung 10 gegenüberliegenden Seite trägt die Eingangswelle 1 ein erstes Antriebsritzel 1.1 und ein zweites Antriebsritzel 1.2, dessen Durchmesser größer ist als der des ersten Antriebsritzels 1.1. Beide Antriebsritzel sind dreh- und axialfest mit der Eingangswelle verbunden.
Das Schwerlastgetriebe umfasst weiter eine Zwischenwellenanordnung mit zwei Zwischenwellen 2A, 2B, die baugleich und über dem Umfang der Eingangswelle 1 um 180° versetzt angeordnet sind, so dass nachfolgend nur die erste Zwischenwelle 2A erläutert wird. Diese trägt ein erstes Abtriebsrad 2A.1 und ein zweites Abtriebsrad 2A.2, dessen Durchmesser kleiner ist als der des ersten Abtriebsrads. Beide Abtriebsräder sind dreh- und axialfest mit der Zwischenwelle verbunden.
Auf der den Abtriebsrädern 2A.1, 2A.2 gegenüberliegenden Seite trägt die Zwischenwelle 2A ein zwischenwellenseitiges Summierritzel 2A.3, welches mit einem ausgangswellenseitigen Summierrad 3.1 einer mit der Eingangswelle 1 fluchtenden Ausgangswelle 3 in Eingriff steht. Diese ist mit einer Antriebswelle einer Arbeitsmaschine oder einer Abtriebswelle einer Kraftmaschine verbunden (nicht dargestellt). Das Summierrad 3.1 ist dreh- und axialfest mit der Ausgangswelle 3 verbunden.
Die Eingangswelle 1 ist über ein axial verschiebbares Lager in einem Gehäuse (nicht dargestellt) abgestützt. Dieses Axiallager weist ein äußeres Lagerelement 4.1, das fest mit dem Gehäuse verbunden ist, und ein inneres Lagerelement 4.2 auf, welches axial fest mit der Eingangswelle verbunden und gegen das äußere Lagerelement axial verschiebbar ist. Das innere Lagerelement 4.2 und mit ihm die Eingangswelle 1 sind hydraulisch über beidseitige Ringkolben (nicht dargestellt) axial zwischen den drei in den 1 bis 3 gezeigten, nachfolgend erläuterten Stellungen verschiebbar.
In der ersten, in 1 gezeigten Schaltstellung weist das Schwerlastgetriebe ein erstes Übersetzungsverhältnis zwischen Ein- und Ausgangswelle 1, 3 auf, das sich aus dem Durchmesserverhältnis zwischen dem ersten Antriebsritzel 1.1 und den ersten Abtriebsrädern 2A.1, 2B.1 der Zwischenwellen 2A, 2B ergibt. Hierzu ist die Eingangswelle 1 axial so angeordnet, dass nur ihr erstes Antriebsritzel 1.1 mit den ersten Abtriebsrädern 2A.1, 2B.1 beider Zwischenwellen 2A, 2B kämmt, während ihr zweites Antriebsritzel 1.2 und die Abtriebsräder 2A.2, 2B.2 der Zwischenwellen 2A, 2B außer Eingriff sind. Auf diese Weise wird ein zwischen Ein- und Ausgangswelle 1, 3 übertragenes Drehmoment gleichmäßig auf beide Zwischenwellen 2A, 2B verzweigt, so dass deren Momentenbelastung reduziert ist und die Wellen und Verzahnungen entsprechend kompakter ausgebildet werden können.
In der zweiten, in 2 gezeigten Schaltstellung weist das Schwerlastgetriebe ein zweites Übersetzungsverhältnis zwischen Ein- und Ausgangswelle 1, 3 auf, das sich aus dem Durchmesserverhältnis zwischen dem zweiten Antriebsritzel 1.2 und den zweiten Abtriebsrädern 2A.2, 2B.2 der Zwischenwellen 2A, 2B ergibt und kleiner ist als das erste Übersetzungsverhältnis. Hierzu ist die Eingangswelle 1 axial so angeordnet, dass nun nur ihr zweites Antriebsritzel 1.2 mit den zweiten Abtriebsrädern 2A.2, 2B.2 beider Zwischenwellen 2A, 2B kämmt, während jetzt ihr erstes Antriebsritzel 1.1 und die Abtriebsräder 2A.1, 2B.1 der Zwischenwellen 2A, 2B außer Eingriff sind. Auch in der zweiten Schaltstellung wird somit ein zwischen Ein- und Ausgangswelle 1, 3 übertragenes Drehmoment gleichmäßig auf beide Zwischenwellen 2A, 2B verzweigt.
In der zweiten Schaltstellung ist die Eingangswelle 1 teilweise in die hierzu als Hohlwelle ausgebildete Ausgangswelle 3 eingeschoben. Auf diese Weise kann die axiale Erstreckung des Schwerlastgetriebes reduziert werden.
Um diesen Axialversatz auf der anderen Stirnseite der Eingangswelle zu kompensieren, umfasst die Ausgleichskupplung 10 eine Hohlwelle mit Innenverzahnung 10.1, in der eine Außenverzahnung 10.2 der Eingangswelle 1 axial verschiebbar aufgenommen ist und die Eingangswelle 1 in der ersten und zweiten Schaltstellung (1, 2) Stellung drehfest mit der Hohlwelle und über diese mit der Abtriebswelle 100 verbindet, die hierzu ihrerseits eine in die Innenverzahnung der Hohlwelle eingreifende Außenverzahnung aufweist.
In der in 3 gezeigten dritten oder Neutralstellung ist die Eingangswelle 1 axial so angeordnet, dass sowohl ihr erstes Antriebsritzel 1.1 und die ersten Abtriebsräder 2A.1, 2B.1 beider Zwischenwellen 2A, 2B als auch ihr zweites Antriebsritzel 1.2 und die Abtriebsräder 2A.2, 2B.2 der Zwischenwellen 2A, 2B außer Eingriff sind, so dass zwischen Ein- und Ausgangswelle 1, 3 kein Drehmoment übertragen wird. Um diese Stellung, in der die Abtriebsräder 2A.1 bis 2B.2 axial zwischen den Antriebsrädern 1.1, 1.2 angeordnet sind, einnehmen zu können, ist ein axialer Innenabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Antriebsritzel 1.1, 1.2 größer als der axiale Außenabstand der Abtriebsräder 2A.1, 2A.2 bzw. 2B.1, 2B.2 der beiden Zwischenwellen 2A, 2B.
Auch in der Neutralstellung ist die Eingangswelle 1 teilweise in die als Hohlwelle ausgebildete Ausgangswelle 3 eingeschoben. Die Außenverzahnung 10.2 der Eingangswelle 1 ist außer Eingriff mit der Innenverzahnung 10.1 der Hohlwelle der Kupplung 10, da kein Drehmoment übertragen wird. Dies erleichtert das Umschalten zwischen erster und zweiter Schaltstufe.
Im Ausführungsbeispiel sind zur Momentenverzweigung zwei Zwischenwellen vorgesehen. In einer nicht dargestellten Abwandlung kann eine der Zwischenwellen entfallen. Insbesondere dann kann die separate Ausbildung von Zwischen- und Ausgangswelle und deren Koppelung über Summierritzel und -rad entfallen und die dann einzige Zwischenwelle zugleich direkt die Ausgangswelle bilden.
Bezugszeichenliste

1: Eingangswelle
1.1: erstes Antriebsritzel
1.2: zweites Antriebsritzel
2A: erste Zwischenwelle
2A.1: erstes Abtriebsrad
2A.2: zweites Abtriebsrad
2A.3: zwischenwellenseitiges Summierritzel
2B: zweite Zwischenwelle
2B.1: erstes Abtriebsrad
2B.2: zweites Abtriebsrad
2B.3: zwischenwellenseitiges Summierritzel
3: Ausgangswelle
3.1: ausgangswellenseitiges Summierrad
4.1: äußeres Lagerelement
4.2: inneres Lagerelement
10: Ausgleichskupplung
10.1: Innenverzahnung
10.2: Außenverzahnung
100: Abtriebswelle der Antriebsmaschine

Claims

Schaltbares Schwerlastgetriebe, insbesondere Industriegetriebe, mit einer Eingangswelle (1); mit einer Zwischenwellenanordnung mit wenigstens einer Zwischenwelle (2A, 2B) mit wenigstens zwei Abtriebsrädern (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2), wobei die Zwischenwellenanordnung über die Abtriebsräder mit der Eingangswelle drehfest verbindbar ist; mit einer Ausgangswelle (3), die mit der Zwischenwellenanordnung drehfest verbindbar ist; und mit wenigstens zwei Antriebsritzeln (1.1, 1.2) zur drehfesten Verbindung der Zwischenwellenanordnung mit der Eingangswelle; wobei die Eingangswelle zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist; wobei die Antriebsritzel axial- und drehfest mit der Eingangswelle verbunden und mit dieser axial verschiebbar sind; wobei in der ersten Stellung ein erstes Antriebsritzel (1.1) mit wenigstens einem ersten Abtriebsrad (2A.1, 2B.1) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht; und wobei in der zweiten Stellung ein zweites Antriebsritzel (1.2) mit wenigstens einem zweiten Abtriebsrad (2A.2, 2B.2) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwellenanordnung wenigstens zwei mit der Ausgangswelle drehfest verbindbare Zwischenwellen (2A, 2B) mit Abtriebsrädern (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2) aufweist, wobei in der ersten Stellung das erste Antriebsritzel (1.1) mit ersten Abtriebsrädern (2A.1, 2B.1) der wenigstens zwei Zwischenwellen in Eingriff steht und/oder in der zweiten Stellung das zweite Antriebsritzel (1.2) mit zweiten Abtriebsrädern (2A.2, 2B.2) der wenigstens zwei Zwischenwellen in Eingriff steht.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle axial in eine dritte Stellung verschiebbar ist, wobei in der dritten Stellung kein Antriebsritzel mit einem der Abtriebsrädern der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht, wobei ein axialer Innenabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Antriebsritzel (1.1, 1.2) größer ist als die axiale Breite eines Abtriebsrads, insbesondere größer ist als der axiale Außenabstand zweier Abtriebsräder (2A.1, 2A.2), und/oder ein axialer Innenabstand zwischen einem ersten und einem zweiten Abtriebsrad einer Zwischenwelle größer ist als die axiale Breite eines Antriebsritzels, insbesondere größer ist als der axiale Außenabstand zweier Antriebsritzel.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, in dem ein die Eingangswelle abstützendes Axiallager angeordnet ist, wobei das Axiallager ein äußeres Lagerelement (4.1), das axial fest mit dem Gehäuse verbunden ist, und ein inneres Lagerelement (4.2), das axial fest mit der Eingangswelle verbunden und gegen das äußere Lagerelement axial verschiebbar ist, aufweist.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle hydraulisch und/oder pneumatisch verschiebbar ist.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle mechanisch, insbesondere über eine Schaltgabel, verschiebbar ist.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle elektromotorisch verschiebbar ist.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangs- und die Ausgangswelle axial miteinander fluchten und eine von der Eingangs- und der Ausgangswelle (1) in wenigstens einer Stellung wenigstens teilweise in die andere von der Eingangs- und der Ausgangswelle (3) eingeschoben ist.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangs- und die Ausgangswelle über den Umfang einer Zwischenwelle gegeneinander, insbesondere um im Wesentlichen 180°, versetzt angeordnet sind.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ausgangswelle und der Zwischenwellenanordnung ein Übersetzungsgetriebe (2A.3, 2B.3, 3.1) angeordnet ist.
Schwerlastgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle eine Ausgleichskupplung (10) aufweist, welche einen axialen Versatz zwischen wenigstens zwei axialen Stellungen der Eingangswelle kompensiert.
Schwerlastgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskupplung eine innenverzahnte Hohlwelle und eine Außenverzahnung (10.2) aufweist, welche in der Hohlwelle axial verschiebbar aufgenommen ist und mit deren Innenverzahnung (10.1) in Eingriff bringbar ist oder steht, insbesondere eine Bogenzahnkupplung
Schwerlastgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskupplung zwei wahlweise unter Zwischenschaltung wenigstens eines Abstandshalters drehfest verbindbare Flansche aufweist.
Schaltbares Schwerlastgetriebe, insbesondere Industriegetriebe, mit einer Eingangswelle (1); mit einer Zwischenwellenanordnung mit wenigstens einer Zwischenwelle (2A, 2B) mit wenigstens zwei Abtriebsrädern (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2), wobei die Zwischenwellenanordnung über die Abtriebsräder mit der Eingangswelle drehfest verbindbar sind; mit einer Ausgangswelle (3), die mit der Zwischenwellenanordnung drehfest verbindbar ist; und mit wenigstens zwei Antriebsritzeln (1.1, 1.2) zur drehfesten Verbindung der Zwischenwellenanordnung mit der Eingangswelle; mit einem Gehäuse, in dem ein die Eingangswelle abstützendes Axiallager angeordnet ist, wobei die Eingangswelle zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist; wobei die Antriebsritzel axial- und drehfest mit der Eingangswelle verbunden und mit dieser axial verschiebbar sind; wobei in der ersten Stellung ein erstes Antriebsritzel (1.1) mit wenigstens einem ersten Abtriebsrad (2A.1, 2B.1) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht; und wobei in der zweiten Stellung ein zweites Antriebsritzel (1.2) mit wenigstens einem zweiten Abtriebsrad (2A.2, 2B.2) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager ein äußeres Lagerelement (4.1), das axial fest mit dem Gehäuse verbunden ist, und ein inneres Lagerelement (4.2), das axial fest mit der Eingangswelle verbunden und gegen das äußere Lagerelement axial verschiebbar ist, aufweist.
Schaltbares Schwerlastgetriebe, insbesondere Industriegetriebe, mit einer Eingangswelle (1); mit einer Zwischenwellenanordnung mit wenigstens einer Zwischenwelle (2A, 2B) mit wenigstens zwei Abtriebsrädern (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2), wobei die Zwischenwellenanordnung über die Abtriebsräder mit der Eingangswelle drehfest verbindbar sind; mit einer Ausgangswelle (3), die mit der Zwischenwellenanordnung drehfest verbindbar ist; und mit wenigstens zwei Antriebsritzeln (1.1, 1.2) zur drehfesten Verbindung der Zwischenwellenanordnung mit der Eingangswelle; wobei die Eingangswelle zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist; wobei die Antriebsritzel axial- und drehfest mit der Eingangswelle verbunden und mit dieser axial verschiebbar sind; wobei in der ersten Stellung ein erstes Antriebsritzel (1.1) mit wenigstens einem ersten Abtriebsrad (2A.1, 2B.1) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht; und wobei in der zweiten Stellung ein zweites Antriebsritzel (1.2) mit wenigstens einem zweiten Abtriebsrad (2A.2, 2B.2) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektromotorisch verschiebbar ist.
Schaltbares Schwerlastgetriebe, insbesondere Industriegetriebe, mit einer Eingangswelle (1); mit einer Zwischenwellenanordnung mit wenigstens einer Zwischenwelle (2A, 2B) mit wenigstens zwei Abtriebsrädern (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2), wobei die Zwischenwellenanordnung über die Abtriebsräder mit der Eingangswelle drehfest verbindbar ist; mit einer Ausgangswelle (3), die mit der Zwischenwellenanordnung drehfest verbindbar ist; und mit wenigstens zwei Antriebsritzeln (1.1, 1.2) zur drehfesten Verbindung der Zwischenwellenanordnung mit der Eingangswelle; wobei die Eingangswelle zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist; wobei die Antriebsritzel axial- und drehfest mit der Eingangswelle verbunden und mit dieser axial verschiebbar sind; wobei in der ersten Stellung ein erstes Antriebsritzel (1.1) mit wenigstens einem ersten Abtriebsrad (2A.1, 2B.1) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht; und wobei in der zweiten Stellung ein zweites Antriebsritzel (1.2) mit wenigstens einem zweiten Abtriebsrad (2A.2, 2B.2) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangs- und die Ausgangswelle axial miteinander fluchten und eine von der Eingangs- und der Ausgangswelle (1) in wenigstens einer Stellung wenigstens teilweise in die andere von der Eingangs- und der Ausgangswelle (3) eingeschoben ist.
Schaltbares Schwerlastgetriebe, insbesondere Industriegetriebe, mit einer Eingangswelle (1); mit einer Zwischenwellenanordnung mit wenigstens einer Zwischenwelle (2A, 2B) mit wenigstens zwei Abtriebsrädern (2A.1, 2A.2, 2B.1, 2B.2), wobei die Zwischenwellenanordnung über die Abtriebsräder mit der Eingangswelle drehfest verbindbar ist; mit einer Ausgangswelle (3), die mit der Zwischenwellenanordnung drehfest verbindbar ist; und mit wenigstens zwei Antriebsritzeln (1.1, 1.2) zur drehfesten Verbindung der Zwischenwellenanordnung mit der Eingangswelle; wobei die Eingangswelle zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist; wobei die Antriebsritzel axial- und drehfest mit der Eingangswelle verbunden und mit dieser axial verschiebbar sind; wobei in der ersten Stellung ein erstes Antriebsritzel (1.1) mit wenigstens einem ersten Abtriebsrad (2A.1, 2B.1) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht; und wobei in der zweiten Stellung ein zweites Antriebsritzel (1.2) mit wenigstens einem zweiten Abtriebsrad (2A.2, 2B.2) der Zwischenwellenanordnung in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle eine Ausgleichskupplung (10) aufweist, welche einen axialen Versatz zwischen wenigstens zwei axialen Stellungen der Eingangswelle kompensiert.