DE102017219979A1

DE102017219979A1 - Synchrongetriebeanordnung, die ausgebildet ist, um in einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine eingesetzt zu werden, Gesamtgetriebe sowie landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit der Synchrongetriebeanordnung

Info

Publication number: DE102017219979A1
Application number: DE102017219979.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Haas; Martin DANKESREITER; Thomas Oberbuchner; Stefan Igl; Thomas Pauli; Simon STERL
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2019-05-09

Abstract

Ausführungsbeispiele betreffen eine Synchrongetriebeanordnung (1), die ausgebildet ist, um in einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine eingesetzt zu werden. Dazu umfasst die Synchrongetriebeanordnung (1) eine Vorgelegewelle (2) mit wenigstens einem ersten, drehfest auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Festrad (3) und wenigstens einem ersten auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Losrad (5). Dem Losrad (5) ist ein Schaltelement (7) zugeordnet, das ausgebildet ist, um das Losrad (5) drehfest mit der Vorgelegewelle (2) zu koppeln. Des Weiteren umfasst die Synchrongetriebeanordnung (1) auch eine Hauptwelle (8) mit wenigstens einem ersten, drehfest auf der Hauptwelle (8) angeordneten Festrad (11), das mit dem auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Losrad (5) in Eingriff steht und wenigstens einem ersten auf der Hauptwelle (8) angeordneten Losrad (9), das mit dem auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Festrad (3) in Eingriff steht. Dem Losrad (9) ist ein Schaltelement (13) zugeordnet, das ausgebildet ist, um das Losrad (9) drehfest mit der Hauptwelle (8) zu koppeln. Die Losräder (5, 9) sind über eine Betätigung der ihnen zugeordneten Schaltelemente (7, 13) drehfest mit der Welle (2, 8), auf der sie angeordnet sind, verbindbar, sodass eine Mehrzahl von unterschiedlichen Drehmomentübertragungswegen realisierbar ist, wobei ein Drehmomentübertagungsweg direkt über die Hauptwelle (8) verläuft.

Description

Ausführungsbeispiele betreffen eine Synchrongetriebeanordnung, die ausgebildet ist, um in einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine eingesetzt zu werden, ein Gesamtgetriebe mit der Synchrongetriebeanordnung sowie eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit der Synchrongetriebeanordnung.
Im Stand der Technik sind, insbesondere für landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen, Gesamtgetriebe bekannt, welche sich aus unterschiedlichen, trieblich aneinandergereihten Teilgetriebeeinheiten zusammensetzen. Aufgrund des breiten Aufgabenspektrums von landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen müssen derartige Gesamtgetriebe einer Vielzahl von Anforderungen gerecht werden. So müssen etwa Aufgaben bei der Feldbearbeitung ebenso wie längere Transportfahrten auf der Straße gleichermaßen gewährleistbar sein. Dies macht eine dementsprechend große Spreizung zwischen der langsamsten und der schnellsten Gangstufe nötig.
Des Weiteren sind bei landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen kleine geometrische Stufensprünge zwischen den einzelnen Gangstufen gefordert, was in Kombination mit der großen Spreizung zu einer hohen Anzahl an darzustellenden Gangstufen führt. Diese hohe Anzahl an darzustellenden Gangstufen lässt sich bekanntermaßen durch eine Gruppenbauweise des Gesamtgetriebes mit einem vertretbaren Aufwand realisieren. Üblicherweise setzt sich ein Gesamtgetriebe einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine entsprechend aus einem Splittergetriebe und einem hierauf folgenden Synchrongetriebe sowie oftmals einem Kriechganggetriebe und einem Zapfwellengetriebe oder Nebenabtriebsgetriebe zusammen.
Das Kriechganggetriebe stellt eine Reihe von Gangstufen bereit, welche jeweils eine sehr starke Untersetzung der Drehzahl erlauben und somit ein extremes Langsamfahren ermöglichen. Viele bekannte Kriechganggetriebe können jedoch einerseits herstellungsseitig aufwändig und kostenintensiv sein, wobei gleichzeitig die volle Gangzahl derartiger Kriechganggetriebe nur von einer geringen Zahl von Anwendern in ihrer vollen Funktionalität tatsächlich benötigt und ausgeschöpft wird.
Die DE 10 2015 211 049 betrifft eine Getriebeanordnung, z.B. ein Synchrongetriebe oder ein Splittergetriebe, bei dem ein vollständiges und kostenintensives Kriechganggetriebe durch den einzelnen Kriechgang substituiert wird, ohne dass dies im Regelfall zum Ausfall anwenderspezifisch notwendiger Fähigkeiten des Gesamtgetriebes führt. Dazu wird bei einer Getriebeanordnung, deren Kraftflussrichtung stets von einer Drehmomenteingangswelle auf eine Drehmomentausgangswelle verläuft, zusätzlich ein Doppelrad angeordnet. Wenn der Drehmomentübertragungsweg über das Doppelrad geführt wird, verläuft ein Kraftfluss von der Drehmomenteingangswelle über das Doppelrad auf die Drehmomentausgangswelle. Daraus kann ein einzelner Kriechgang bereitgestellt werden, welcher dem Fahrzeug ein vergleichsweise extremes Langsamfahren ermöglicht. Durch die Anordnung des Doppelrads für den Kriechgang an der Eingangsseite der Drehmomentausgangswelle kann sich bei manchen Ausführungsbeispielen ein axialer Bauraum der Getriebeanordnung vergrößern. Die ist unerwünscht, insbesondere wenn die Getriebeanordnung als Baukastensystem bereitgestellt werden soll, in dem sie mit unterschiedlichen Funktionen kombinierbar sein soll.
Es besteht daher ein Bedarf daran, eine vielseitigere Getriebeanordnung vorzuschlagen. Diesem Bedarf tragen die Synchrongetriebeanordnung, das Gesamtgetriebe und die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine nach den unabhängigen Ansprüchen Rechnung.
Ausführungsbeispiele betreffen eine Synchrongetriebeanordnung, die ausgebildet ist, um in einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine eingesetzt zu werden. Die Synchrongetriebeanordnung umfasst eine Vorgelegewelle mit wenigstens einem ersten, drehfest auf der Vorgelegewelle angeordneten Festrad und wenigstens einem ersten auf der Vorgelegewelle angeordneten Losrad. Dem Losrad ist ein Schaltelement zugeordnet, das ausgebildet ist, um das Losrad drehfest mit der Vorgelegewelle zu koppeln. Ferner umfasst die Synchrongetriebeanordnung auch eine Hauptwelle mit wenigstens einem ersten, drehfest auf der Hauptwelle angeordneten Festrad, das mit dem auf der Vorgelegewelle angeordneten Losrad in Eingriff steht und wenigstens einem ersten auf der Hauptwelle angeordneten Losrad, das mit dem auf der Vorgelegewelle angeordneten Festrad in Eingriff steht. Auch dem auf der Hauptwelle angeordneten Losrad ist ein Schaltelement zugeordnet, das ausgebildet ist, um das Losrad drehfest mit der Hauptwelle zu koppeln. Über eine Betätigung der ihnen zugeordneten Schaltelemente können die Losräder drehfest mit der Welle, auf der sie angeordnet sind, verbunden werden, sodass eine Mehrzahl von unterschiedlichen Drehmomentübertragungswegen realisierbar ist, wobei ein Drehmomentübertragungsweg direkt über die Hauptwelle verläuft.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass einer der möglichen Drehmomentübertragungswege direkt über die Hauptwelle verläuft, eine erhöhte Leistungsanforderung bei einer Reduzierung eines Bauraums und eines Gewichts realisiert werden. Dies kann beispielsweise ermöglicht werden, weil die Synchrongetriebeanordnung ausgebildet ist, um ein Drehmoment in einem der Drehmomentübertragungswege nur über die Hauptwelle und nicht auch über die Vorgelegewelle zu übertragen. Ein Drehmomentübertragungsweg, der direkt über die oder in der Hauptwelle verläuft, kann beispielsweise nur über die Hauptwelle oder einer Achse entlang der Hauptwelle verlaufen und beispielsweise nicht über die Vorgelegewelle verlaufen. Mit anderen Worten verläuft einer der möglichen Drehmomentübertragungswege nur in einer Rotationsachse der Synchrongetriebeanordnung.
Bei der Vorgelegewelle kann es sich zum Beispiel um ein Bauteil handeln, auf das ein Drehmoment von der Hauptwelle oder einem auf der Hauptwelle angeordneten Zahnrad, beispielsweise einem Losrad oder Festrad eingeleitet wird und von dem das Drehmoment wieder auf die Hauptwelle ausgeleitet wird. Die Vorgelegewelle kann beispielsweise in radialer Richtung beabstandet und parallel zu der Hauptwelle angeordnet sein und in axialer Richtung überlappend zu der Hauptwelle und/oder innerhalb einer axialen Ausdehnung der Hauptwelle angeordnet sein.
Ein Festrad kann beispielsweise jedwede Verzahnung sein, die ausgebildet ist, um ein Drehmoment der Welle zu übertragen. Beispielsweise kann das Festrad nicht in einen Zustand gebracht werden, in dem es sich gegenüber der Welle dreht, auf der es angeordnet ist. Die Verzahnung des Festrads kann beispielsweise einstückig in dem Werkstoff der Welle ausgebildet sein oder das Festrad kann stoff-, form-, und/oder kraftschlüssig mit der Welle verbunden sein.
Bei dem Losrad kann es sich beispielsweise um jedwede Verzahnung handeln, die ausgebildet ist, um über ein Schaltelement drehfest mit der Welle, auf der es angeordnet ist, verbunden zu werden und auch einen drehbeweglichen Zustand gegenüber der Welle, auf der es angeordnet ist, einzunehmen. In dem drehbeweglichen Zustand findet keine Drehmomentübertragung zwischen dem Losrad und der Welle, auf der das Losrad angeordnet ist, statt. Zwei drehfest miteinander verbundene Bauteile, beispielsweise Welle und Rad, sind beispielsweise trieblich miteinander verbunden, sodass eine Drehmomentübertragung zwischen den beiden Bauteilen möglich ist. Zwei miteinander in Eingriff stehende Räder, beispielsweise Losrad und Festrad, können beispielsweise derart angeordnet sein, dass ihre Verzahnungen gegenseitig kämmen und sich die Räder antreiben und/oder ein Drehmoment übertragen können. In jedem der möglichen Drehmomentübertragungswege kann das Drehmoment jeweils eine Übersetzung erfahren, die sich von der Übersetzung in den anderen Drehmomentübertragungswegen unterscheidet. Die Synchrongetriebeanordnung kann beispielsweise ein Synchrongetriebe sein. Eine Synchrongetriebeanordnung, die ausgebildet ist, um in einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine eingesetzt zu werden, kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, um ein Drehmoment zu übersetzen und/oder zu übertragen, mit dem eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine angetrieben wird. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Synchrongetriebeanordnung ein Splittergetriebe oder eine andere Getriebeanordnung vorgeschaltet sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen wird das Drehmoment über ein auf der Hauptwelle angeordnetes Losrad in die Synchrongetriebeanordnung eingeleitet. Bei manchen Ausführungsbeispielen wird dann ein Drehmomentübertragungsweg realisiert, der stets an einem auf der Hauptwelle angeordneten Losrad beginnt. Wenn das auf der Hauptwelle angeordnete Losrad drehfest mit der Hauptwelle verbunden ist, wird das Drehmoment von dem Losrad, das im Folgenden auch als einleitendes Losrad bezeichnet werden kann, direkt, also beispielsweise mit einer Übersetzung von 1, auf die Hauptwelle übertragen. Andere mögliche Drehmomentübertragungswege verlaufen über das auf der Hauptwelle angeordnete Losrad, auf die Vorgelegewelle und dann wieder zurück auf die Hauptwelle. In jedem der möglichen Drehmomentübertragungswege kann das Drehmoment eine andere Über- oder Untersetzung erfahren. Eine Übersetzung kann dabei abhängig von einer Verzahnung sein, die in dem Drehmomentübertragungsweg angeordnet ist. Das Drehmoment kann beispielsweise über die Hauptwelle oder über eine mit der Hauptwelle koppelbare Abtriebswelle wieder ausgeleitet werden. Ein Drehmomenteingang und Drehmomentausgang eines oder aller möglichen Drehmomentübertragungswege können dann beispielsweise auf einer gemeinsamen Achse liegen.
In manchen Ausführungsbeispielen weist die Synchrongetriebeanordnung jeweils genau zwei auf der Vorgelegewelle angeordnete Losräder und Festräder auf. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dann beispielsweise ein Vier-Gang-Synchrongetriebe bereitgestellt werden. Entsprechend können dann auch auf der Hauptwelle jeweils zwei Los- und Festräder angeordnet sein, die den auf der Vorgelegewelle angeordneten Rädern zugeordnet sind und mit diesen in Eingriff stehen. Auf der Hauptwelle können beispielsweise in Richtung eines Drehmomentverlaufs zuerst zwei Losräder und dann zwei Festräder angeordnet sein. Das in Richtung des Drehmomentverlaufs als erstes angeordnete Losrad kann beispielsweise ausgebildet sein, um das Drehmoment in die Synchrongetriebeanordnung einzuleiten. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Synchrongetriebeanordnung auch als Drei-Gang- oder als Fünf-Gang-Getriebe ausgebildet sein.
Das erste oder einleitende Losrad kann beispielsweise drehfest mit einer Zwischenwelle verbunden sein. Die Zwischenwelle kann beispielsweise eingangsseitig zu der Hauptwelle angeordnet sein und das Drehmoment von einer der Synchrongetriebeanordnung vorgeschalteten anderen Getriebeanordnung, beispielsweise einem Splittergetriebe, übertragen. Die Zwischenwelle kann also beispielsweise eine gemeinsame Rotationsachse mit der Hauptwelle aufweisen und drehbeweglich zu der Hauptwelle gelagert sein. Über das dem einleitenden Losrad zugeordnete Schaltelement kann die Zwischenwelle direkt mit der Hauptwelle gekoppelt werden, also beispielsweise mit einer Übersetzung von 1. Wenn das einleitende Losrad nicht drehfest mit der Hauptwelle gekoppelt ist, wird das Drehmoment von der Zwischenwelle über das einleitende Losrad auf ein Festrad der Vorgelegewelle, weiter auf die Vorgelegewelle und wieder zurück auf die Hauptwelle übertragen.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist ein auf der Vorgelegewelle angeordnetes Losrad, das den größten Durchmesser der auf der Vorgelegewelle angeordneten Losräder aufweist, in Richtung eines Drehmomentübertragungswegs betrachtet, an einem Ende der Vorgelegewelle angeordnet. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass Bauraum für weitere an die Hauptwelle anschließende Baugruppen geschaffen werden kann. Bei dem Losrad mit dem größten Durchmesser kann es sich beispielsweise um ein Losrad handeln, das bei einem Vier-Gang-Getriebe in einem Drehmomentübertragungsweg des vierten Gangs liegt. Nach einem an einem Ende der Vorgelegewelle angeordneten Rad kann bei manchen Ausführungsbeispielen kein weiteres Rad mehr auf der Vorgelegewelle angeordnet sein.
In einigen Ausführungsbeispielen ist die Hauptwelle mit einer Abtriebswelle koppelbar. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass noch weitere Funktionen mit der Synchrongetriebeanordnung kombiniert werden können. Die Abtriebswelle kann beispielsweise eine gemeinsame Rotationsachse mit der Hauptwelle aufweisen. Ergänzend oder alternativ kann die Abtriebswelle außerhalb, beispielsweise vollständig außerhalb einer axialen Ausdehnung der Vorgelegewelle angeordnet sein. Die Abtriebswelle kann beispielsweise ausgebildet sein, um eine antreibbare Radachse der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine anzutreiben, beispielsweise über einen Kegeltrieb oder ein anderes Abtriebselement. Der Kegeltrieb oder das andere Abtriebselement kann dazu beispielsweise drehfest mit der Abtriebswelle verbunden sein. Bei der über den Kegeltrieb der Abtriebswelle angetriebenen Radachse kann es sich zum Beispiel um eine Hinterachse und/oder einer Vorderachse der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine handeln.
Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen sind von der Hauptwelle auf die Abtriebswelle ein erster Drehmomentübertragungsweg und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg realisierbar. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch beispielsweise ermöglicht werden, dass eine weitere Übersetzung zwischen der Hauptwelle und der Abtriebswelle realisiert werden kann. In dem ersten Drehmomentübertragungsweg kann das Drehmoment beispielsweise direkt von der Hauptwelle auf die Abtriebswelle übertragen werden, beispielsweise mit einer Übersetzung von 1. In dem zweiten Drehmomentübertragungsweg kann das Drehmoment beispielsweise mit einer Über- oder einer Untersetzung übertragen werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst der zweite Drehmomentübertragungsweg dazu beispielsweise ein Doppelrad. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine Über- oder Untersetzung auf einfache Art und Weise realisiert werden.
Ergänzend kann das Doppelrad einen ersten Zahnkranz und einen zweiten Zahnkranz aufweisen. Ein Durchmesser des ersten Zahnkranzes ist im Verhältnis zu einem Durchmesser des zweiten Zahnkranzes derart ausgebildet, dass bei einer Realisierung des zweiten Drehmomentübertagungswegs eine kriechgangartige Untersetzung einer Eingangsdrehzahl erfolgt. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ein Kriechgang bereitgestellt werden, ohne ein vollständiges und eventuell aufwändiges Kriechganggetriebe vorzusehen. Unter dem Begriff „kriechgangartige Untersetzung“ kann beispielsweise ein Untersetzungsverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis im Sinne einer Drehzahlreduzierung verstanden werden, wie es für einen Kriechgang eines bekannten Kriechganggetriebes verwendet wird. Es kann dabei unerheblich sein, um welchen speziellen Kriechgang des bekannten Kriechganggetriebes es sich handelt - alle Kriechgänge und deren Untersetzungsverhältnisse bzw. Übersetzungsverhältnisse sind gleichermaßen geeignet. Das Verhältnis des Durchmessers des ersten Zahnkranzes zum Durchmesser des zweiten Zahnkranzes gibt dabei notwendigerweise das durch das Doppelrad erzielbare Untersetzungsverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis an. Dem Fachmann sind dabei Kriechgänge bzw. Kriechganggetriebe sowie ihre Untersetzungsverhältnisse bzw. Übersetzungsverhältnisse im Sinne einer Drehzahlreduzierung hinreichend bekannt. Im Kriechgang können beispielsweise Geschwindigkeiten unter 4 km/h, 2 km/h, 1 km/h, 0.5 km/h, 0.3 km/h, 0.1 km, 0.05 km/h oder dergleichen gefahren werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen steht ein auf der Hauptwelle angeordnetes Festrad mit dem ersten Zahnkranz des Doppelrads in Eingriff. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass das Doppelrad von der Hauptwelle angetrieben wird. Es kann sich bei dem mit dem ersten Zahnkranz in Eingriff stehenden Doppelrad beispielsweise um ein Festrad handeln, das in Richtung eines Drehmomentverlaufs als letztes Festrad und/oder Rad auf der Hauptwelle angeordnet ist.
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist auf der Abtriebswelle ein Losrad angeordnet, das mit dem zweiten Zahnkranz des Doppelrads in Eingriff steht, wobei dem Losrad ein Schaltelement zugeordnet ist, das ausgebildet ist, um das Losrad drehfest mit der Abtriebswelle zu koppeln oder um die Abtriebswelle drehfest mit der Hauptwelle zu koppeln. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch beispielsweise ermöglicht werden, dass der zweite Drehmomentübertragungsweg realisiert werden kann, wenn das auf der Abtriebswelle angeordnete Losrad drehfest mit der Abtriebswelle gekoppelt ist. Dann kann das Drehmoment von dem auf der Hauptwelle angeordneten Festrad auf das Doppelrad, von dem Doppelrad auf das Losrad der Abtriebswelle und von diesem auf die Abtriebswelle übertragen werden. In dem zweiten Drehmomentübertragungsweg ergibt sich dann die durch die Verzahnung des Doppelrads vorgegebene kriechgangartige Untersetzung. Der erste Drehmomentübertragungsweg kann sich bei manchen Ausführungsbeispielen dann ergeben, wenn die Hauptwelle über das dem Losrad zugeordnete Schaltelement direkt auf die Abtriebswelle übertragen wird. Dann dreht sich zwar das Doppelrad mit, überträgt aber kein Drehmoment.
Ergänzend kann das auf der Hauptwelle angeordnete mit dem ersten Zahnkranz des Doppelrades in Eingriff stehende Festrad auch mit einem auf der Vorgelegewelle angeordneten Losrad in Eingriff stehen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ein axialer Bauraum der Synchrongetriebeanordnung mit dem Kriechgang weiter reduziert werden, weil beispielsweise ein zusätzliches Zahnrad für die Drehmomentübertragung auf das Doppelrad entfallen kann. Beispielsweise kann das Festrad, das das Doppelrad kämmt, mit einem Losrad, das als letztes Rad auf der Vorgelegewelle angeordnet ist, in Eingriff stehen. Es kann sich bei dem Losrad beispielsweise um das Losrad handeln, das bei einem Vier-Gang-Getriebe in einem Drehmomentübertragungsweg des vierten Gangs liegt.
Die Schaltelemente oder wenigstens eines der Schaltelemente können beispielsweise als synchronisationsfähiges Schaltelement ausgebildet sein. Bei einem synchronisationsfähigen Schaltelement kann es sich beispielsweise um ein Bauteil handeln, das ausgebildet ist, um eine Drehzahlangleichung der durch einen Schaltvorgang miteinander in Triebverbindung zu bringenden Getriebeelemente zu ermöglichen, z.B. über mechanische Reibung. Bevorzugt weisen die Lastschaltelemente zur Gewährleistung der Synchronisationsfähigkeit Reibflächen auf, mittels derer unterschiedliche Drehzahlen der zu schaltenden Getriebeelemente synchronisiert werden können.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann an bestimmten Stellen, beispielsweise für das Losrad auf der Abtriebswelle auch ein nicht synchronisationsfähiges Schaltelemente vorgesehen sein, das gegenüber einem synchronisationsfähigen Schaltelement konstruktiv einfacher ausgebildet und kostengünstiger ist. Da das Schalten in den Kriechgang in der Regel aus dem Stillstand des Fahrzeugs erfolgt, ist ein synchronisationsfähiges Schaltelement hier nicht erforderlich. Dies reduziert den Herstellungsaufwand sowie den Kostenaufwand vorteilhaft. Das nicht synchronisationsfähige Schaltelement kann zum Beispiel als sog. Schiebemuffe ausgebildet sein.
Weitere Ausführungsbeispiele betreffen auch ein Gesamtgetriebe für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einer Synchrongetriebeanordnung nach wenigstens einem der beschriebenen Ausführungsbeispiele. Das Gesamtgetriebe kann beispielsweise einen ersten Abtrieb und einen zweiten Abtrieb umfassen, wobei an dem ersten Abtrieb eine andere Drehzahl als an dem zweiten Abtrieb anliegen kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dann beispielsweise mit dem ersten Abtrieb eine Radachse, beispielsweise eine Hinterradachse und/oder eine Vorderradachse der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angetrieben werden. Der zweite Abtrieb kann beispielsweise als Nebenabtrieb dienen, mit dem Arbeitsgeräte und nicht die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine angetrieben werden können. Mit anderen Worten, können an dem ersten und dem zweiten Abtrieb, die von demselben Antrieb mit einem Drehmoment beaufschlagt werden, zeitgleich unterschiedliche Drehmomente und/oder Drehzahlen bereitgestellt werden.
Das Gesamtgetriebe kann beispielsweise auch eine Zapfwelle umfassen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann über die Zapfwelle ein Drehmoment an den zweiten Abtrieb übertragen werden. Die Zapfwelle kann beispielsweise von demselben Antrieb angetrieben werden, wie eine Antriebswelle, über die das Drehmoment in unterschiedliche Drehmomentübertragungswege eingeleitet wird, beispielsweise über die Synchrongetriebeanordnung gemäß Ausführungsbeispielen zu einem Fahrwerk, beispielsweise einem Hinterrad- oder einem Vorderradantrieb der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine. Die Zapfwelle kann beispielsweise als Nebenabtrieb dienen. Beispielsweise kann die Zapfwelle ausgebildet sein, um Arbeitsmaschinen oder andere Elemente, die mit der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine benutzt werden können, anzutreiben, beispielsweise, Kehrmaschine, Sämaschinen und/oder dergleichen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen weist die Zapfwelle einen ersten Teil und einen zweiten Teil auf. Der erste und der zweite Teil der Zapfwelle können beispielsweise eine gemeinsame Rotationsachse aufweisen. Zwischen dem zweiten Teil der Zapfwelle und einem Antrieb, der ein Drehmoment an das Gesamtgetriebe abgibt, können ein erster Drehmomentübertragungsweg und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg realisierbar sein. In dem zweiten Drehmomentübertragungsweg kann ein Ausgangsdrehmoment der Synchrongetriebeanordnung auf den zweiten Teil der Zapfwelle übertragen werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine Synchronisierung des an dem ersten Abtrieb und des an dem zweiten Abtrieb anliegenden Drehmoments erreicht werden. Dies kann für manche Anwendungen, beispielsweise wenn Anhänger der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine mit der Zapfwelle angetrieben werden sollen, gewünscht oder notwendig sein.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Hauptwelle und die Abtriebswelle drehfest miteinander verbunden. Unter Umständen können die Hauptwelle und die Abtriebswelle bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet sein. Um die beiden unterschiedlichen Drehmomentübertragungswege zu realisieren, kann auf dem zweiten Teil der Zapfwelle ein Losrad angeordnet sein, das mit einem drehfest auf der Abtriebswelle und/oder Hauptwelle angeordneten Festrad in Eingriff steht. Dem Losrad ist ein Schaltelement zugeordnet, das ausgebildet ist, um das Losrad in einer ersten Stellung drehfest mit dem zweiten Teil der Zapfwelle zu koppeln oder in einer zweiten Stellung den ersten Teil der Zapfwelle drehfest mit dem zweiten Teil der Zapfwelle zu koppeln. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise ermöglicht werden, dass in dem ersten Drehmomentübertagungsweg, wenn der erste Teil der Zapfwelle mit dem zweiten Teil der Zapfwelle gekoppelt ist, der Nebenabtrieb, das von dem Antrieb der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine abgegebene Eingangsdrehmoment abgibt. Dieses Drehmoment kann beispielsweise in einem Nebenabtriebsgetriebe oder in einem Zapfwellengetriebe eine Über- oder Untersetzung erfahren haben.
In dem zweiten Drehmomentübertragungsweg, wenn das auf dem zweiten Teil der Zapfwelle angeordnete Losrad drehfest mit der Zapfwelle verbunden ist, wird auf den zweiten Teil ein Drehmoment übertragen, das aus der Synchrongetriebeanordnung kommt. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine einfache Lösung, um die an den Abtrieben anliegenden Drehmomente zu synchronisieren, bereitgestellt werden. Selbstverständlich kann bei manchen Ausführungsbeispielen das an dem zweiten Teil der Zapfwelle anliegende Drehmoment in einem dem zweiten Teil der Zapfwelle nachgeschalteten Nebenabtriebsgetriebe oder Zapfwellengetriebe über- oder untersetzt werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann das Festrad, das mit dem, auf dem zweiten Teil der Zapfwelle angeordneten Losrad in Eingriff steht, an der Stelle oder einem Bereich der Abtriebswelle angeordnet sein, an dem bei anderen Ausführungsbeispielen das Losrad für den Kriechgang auf der Abtriebswelle angeordnet ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass auf der Abtriebswelle je nach Ausführungsbeispiel ein Festrad für eine Synchronisierung der Zapfwelle oder ein Losrad für den Kriechgang angeordnet werden kann, mit der Synchrongetriebeanordnung gemäß Ausführungsbeispielen ein modulfähiges Grundgetriebe bereit gestellt werden. Dieses kann gemäß manchen Ausführungsbeispielen als Baukasten bereitgestellt und dann selbstständig angeboten werden oder je nach Anforderung mit einem Kriechgang oder einer Synchronisierung für die Zapfwelle ergänzt werden, ohne eine Anordnung des Synchrongetriebes zu ändern.
Ausführungsbeispiele betreffen auch eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einer Synchrongetriebeanordnung und/oder einem Gesamtgetriebe nach einem der Ausführungsbeispiele. Bei einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine kann es sich beispielsweise um jedwedes Fahrzeug mit einem Nebenabtrieb, beispielsweise einer Zapfwelle handeln, zum Beispiel einen Traktor oder Schlepper.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten:

1 eine schematische Darstellung einer geschnittenen Ansicht einer Synchrongetriebeanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Funktionsdarstellung eines Gesamtgetriebes mit der Synchrongetriebeanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
3 eine schematische Darstellung einer geschnittenen Ansicht eines Ausschnitts eines Gesamtgetriebes mit einer Synchrongetriebeanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer geschnittenen Ansicht einer Synchrongetriebeanordnung 1, die ausgebildet ist, um in einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine eingesetzt zu werden, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 handelt es sich um ein Vier-Gang-Synchrongetriebe. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Synchrongetriebe auch als Drei-Gang- oder Fünf-Gang-Getriebe ausgebildet sein.
Die Synchrongetriebeanordnung 1 umfasst eine Vorgelegewelle 2 mit zwei drehfest auf der Vorgelegewelle 2 angeordneten Festrädern 3 und 4. Des Weiteren sind auf der Vorgelegewelle 2 auch zwei Losräder 5 und 6 angeordnet. Dabei sind in Richtung eines Drehmomentverlaufs zuerst die beiden Festräder 3 und 4 und dann die beiden Losräder 5 und 6 auf der Vorgelegewelle 2 angeordnet. Den beiden Losrädern 5 und 6 ist ein Schaltelement 7 zugeordnet, das ausgebildet ist, um entweder das Losrad 5 oder das Losrad 6 drehfest mit der Vorgelegewelle 2 zu koppeln.
Die Synchrongetriebeanordnung 1 umfasst auch eine parallel zu der Vorgelegewelle 2 angeordnete Hauptwelle 8 mit eingangsseitig auf der Hauptwelle 8 angeordneten Losrädern 9 und 10 und drehfest auf der Hauptwelle 8 angeordneten Festrädern 11 und 12. Den Losrädern 9 und 10 ist ein Schaltpaket 13 zugeordnet, das ausgebildet ist, um entweder das Losrad 9 oder das Losrad 10 mit der Hauptwelle 8 drehfest zu koppeln.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 sind die Festräder 3, 4, 11 und 12 jeweils einstückig mit der Welle 2 oder 8 hergestellt, auf der sie angeordnet sind. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Festräder auch separate Bauteile sein, die an der Welle befestigt sind.
Das erste auf der Hauptwelle 8 angeordnete Losrad 9 steht mit dem ersten auf der Vorgelegewelle 2 angeordneten Festrad 3 in Eingriff. Das zweite auf der Vorgelegewelle 2 angeordnete Festrad 4 steht mit dem zweiten auf der Hauptwelle 8 angeordneten Losrad 10 in Eingriff. Das erste auf der Vorgelegewelle 2 angeordnete Losrad 5 steht mit dem ersten auf der Hauptwelle 8 angeordneten Festrad 11 in Eingriff. Das zweite auf der Vorgelegewelle 2 angeordnet Losrad 6 steht mit dem zweiten auf der Hauptwelle 8 angeordneten Festrad 12 in Eingriff.
Die Losräder 5, 6, 9 und 10 können über eine Betätigung der ihnen zugeordneten Schaltelemente 7 oder 13 drehfest mit der Welle 2 oder 8, auf der sie angeordnet sind, verbunden werden, sodass vier unterschiedliche Drehmomentübertragungswege realisierbar sind.
Wenn das erste, eingangsseitig auf der Hauptwelle 8 angeordnete Losrad 9 drehfest mit der Hauptwelle 8 gekoppelt ist, verläuft ein erster Drehmomentübertragungsweg direkt über die Hauptwelle 8. Der Drehmomentübertragungsweg verläuft dann nicht über die Vorgelegewelle 2. Ein Drehmoment, das in das erste Losrad 9 eingeleitet wird, kann dann beispielsweise bis zu einem Ende der Hauptwelle 8, an dem das Festrad 12 liegt bzw. in der Synchrongetriebeanordnung 1 keine Übersetzung erfahren. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 wird ein dritter Gang des Vier-Gang-Getriebes über eine Kopplung des ersten Losrads 9 mit der Hauptwelle 8 realisiert. Um diese Kopplung zu erreichen, kann beispielsweise das Schaltelement 13 nach links gerückt sein.
Für einen weiteren Drehmomentübertragungsweg, der beispielsweise einem ersten Gang entspricht, wird das Schaltelement 13 in eine Stellung nach rechts gebracht, sodass es das Losrad 10 mit der Hauptwelle 8 koppelt. Das Losrad 9 ist dann drehbeweglich gegenüber der Hauptwelle 8 angeordnet. Der Drehmomentübertragungsweg führt dann von dem Losrad 9 auf das Festrad 3, von dem Festrad 4 auf das Losrad 10 und von diesem auf die Hauptwelle 8.
Für einen weiteren Drehmomentübertragungsweg, der beispielsweise einem zweiten Gang entspricht, wird das Schaltelement 13 in eine neutrale Stellung gebracht, sodass die Losräder 9 und 10 drehbeweglich gegenüber der Hauptwelle 8 sind. Das Schaltpaket 7 wird nach links gerückt, sodass es das Losrad 5 mit der Vorgelegewelle 2 koppelt. Der Drehmomentübertragungsweg führt dann von dem Losrad 9 auf das Festrad 3, von dem Losrad 5 auf das Festrad 11 und von diesem auf die Hauptwelle 8.
Für einen weiteren Drehmomentübertragungsweg, der beispielsweise einem vierten Gang entspricht, wird das Schaltelement 13 in eine neutrale Stellung gebracht, sodass das Losrad 9 und das Losrad 10 drehbeweglich gegenüber der Hauptwelle 8 sind. Das Schaltpaket 7 wird nach rechts gerückt, sodass es das Losrad 6 mit der Vorgelegewelle 2 koppelt. Der Drehmomentübertragungsweg führt dann von dem Losrad 9 auf das Festrad 3 und von dem Losrad 6 auf das Festrad 12 und von diesem auf die Hauptwelle 8.
Bei den Schaltelementen 7 oder 13 kann es sich beispielsweise um synchronisationsfähige Schaltelemente oder Schaltpakete handeln. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise auch jedem Losrad ein eigenes Schaltelement zugeordnet sein. Beispielsweise können die Schaltelemente auch ausgebildet sein, um eine andere als die beschriebene Stellung einzunehmen, um die Losräder entsprechend mit den Wellen zu koppeln.
Das erste auf der Hauptwelle 8 angeordnete Losrad 9 ist eingangsseitig drehfest mit einer Zwischenwelle 14 verbunden. Über die Zwischenwelle 14 kann ein Drehmoment auf das Losrad 9 eingeleitet werden, beispielsweise von einem Antrieb oder einer der Synchrongetriebeanordnung 1 vorgelagerten anderen Getriebeanordnung. Dazu kann beispielsweise ein Zahnrad 15 auf der Zwischenwelle 14 angeordnet sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Zahnrad 15 auch entfallen.
An eine Ausgangsseite 16 der Hauptwelle 8 schließt eine Abtriebswelle 17 an die Hauptwelle 8 an. Die Abtriebswelle 17 weist eine gemeinsame Rotationsachse mit der Hauptwelle 8 auf und ist außerhalb einer axialen Ausdehnung der Vorgelegewelle 2 angeordnet. Die Abtriebswelle 17 weist ein Abtriebselement 18 auf. Bei dem Abtriebselement 18 kann es sich beispielsweise um einen Kegeltrieb handeln, mit dem eine Radachse der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angetrieben wird, beispielsweise eine hintere Radachse. Ein Reifen oder ein Rad, das an der hinteren Radachse angeordnet ist, kann beispielsweise einen Radius von mehr als 0.5 m, 0.7 m, beispielsweise genau 0.795 m oder größer aufweisen.
Die Hauptwelle 8 ist mit der Abtriebswelle 17 koppelbar. Um ein Drehmoment von der Hauptwelle 8 auf die Abtriebswelle 17 zu übertragen, sind zwei unterschiedliche Drehmomentübertragungswege realisierbar. Dazu ist an der Ausgangsseite 16 der Hauptwelle 8 ein Doppelrad 19 mit einem ersten Zahnkranz 20 und einem zweiten Zahnkranz 21 angeordnet. Auf der Abtriebswelle 17 ist ein Losrad 22 angeordnet.
Der erste Zahnkranz 20 des Doppelrads 19 steht mit dem auf der Hauptwelle 8 angeordneten Festrad 12 in Eingriff. Dazu ist das Doppelrad 19 in einem anderen Winkelbereich des Festrads 12 als die Vorgelegewelle 2 angeordnet. Der zweite Zahnkranz 21 des Doppelrads 19 steht mit dem auf der Abtriebswelle 17 angeordneten Losrad 22 in Eingriff.
Dem Losrad 22 ist ein Schaltelement 23 zugeordnet. Das Schaltelement 23 ist ausgebildet, um entweder die Hauptwelle 8 direkt mit der Abtriebswelle 17 zu koppeln oder das Losrad 22 drehfest mit der Abtriebswelle 17 zu koppeln.
Ein erster Drehmomentübertragungsweg ergibt sich, wenn das Schaltelement 23 in eine Stellung nach links gerückt ist und die Hauptwelle 8 direkt mit der Abtriebswelle 17 koppelt. Dann wird das an der Ausgangsseite 16 der Hauptwelle 8 anliegende Drehmoment mit einer Übersetzung von 1 auf die Abtriebswelle 17 übertragen. Dabei wird auch das Doppelrad 19 von dem Festrad 12 angetrieben, es kommt jedoch zu keiner Drehmomentübertragung über das Doppelrad 19, weil das Losrad 22 nicht trieblich mit der Abtriebswelle 17 gekoppelt ist.
Ein zweiter Drehmomentübertragungsweg 24 ergibt sich, wenn das Schaltelement 23 in eine Stellung nach rechts gerückt ist und das Losrad 22 drehfest mit der Abtriebswelle 17 koppelt. Zwischen der Hauptwelle 8 und der Abtriebswelle 17 besteht dann keine direkte Verbindung mehr. Der zweite Drehmomentübertragungsweg 24 verläuft von dem Festrad 12 der Hauptwelle 8, auf das Doppelrad 19, von dem Doppelrad 19 auf das Losrad 22 und von diesem auf die Abtriebswelle 17. Bei dem Schaltelement 23 kann es sich um ein synchronisationsfähiges aber auch um ein nicht synchronisationsfähiges Schaltelement handeln. Bei anderen Ausführungsbeispielen können auch andere Schaltelemente eingesetzt sein, beispielsweise zwei Schaltelemente, von denen eines ausgebildet ist, um das Losrad 22 mit der Abtriebswelle 17 zu koppeln und ein anderes, das ausgebildet ist, um die Hauptwelle 8 mit der Abtriebswelle 17 zu koppeln.
Ein Durchmesser des ersten Zahnkranzes 20 ist im Verhältnis zu einem Durchmesser des zweiten Zahnkranzes 21 derart ausgebildet, dass bei einer Realisierung des zweiten Drehmomentübertagungswegs 24 eine kriechgangartige Untersetzung einer Eingangsdrehzahl erfolgt. Dadurch kann die Synchrongetriebeanordnung 1 um einen wählbaren Kriechgang ergänzt werden. Mit dem Kriechgang kann dann eine Ausgangsdrehzahl der Hauptwelle 8 bei Bedarf übersetzt werden. Der Drehmomentübertragungsweg 24 für den Kriechgang kann bei manchen Ausführungsbeispielen jeweils mit einem Drehmomentübertragungsweg des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Gangs kombiniert werden.
Das auf der Vorgelegewelle 2 angeordnete Losrad 6, das auch das mit dem Doppelrad 19 in Eingriff stehende Festrad 12 kämmt, kann den größten Durchmesser aller auf der Vorgelegewelle 2 und/oder der Hauptwelle 8 angeordneten Losräder 5, 6, 9, 10 oder Festräder 3, 4, 11, 12 aufweisen. Dadurch kann das Festrad 12 einen kleinen Durchmesser aufweisen und es wird genügend Bauraum zur Anordnung des Doppelrads 19 geschaffen.
Das Doppelrad 19 und/oder die Abtriebswelle 17 mit dem Losrad 22 können beispielsweise als zu der Synchrongetriebeanordnung 1 gehörend betrachtet werden. Unter Umständen können das Doppelrad 19 und/oder die Abtriebswelle 17 mit dem Losrad 22 auch als eine einem Synchrongetriebe nachgeordnete Getriebeeinheit eines Gesamtgetriebes betrachtet werden.
Die 2 zeigt eine schematische Funktionsdarstellung eines Gesamtgetriebes 25 mit der Synchrongetriebeanordnung 1 nach dem Ausführungsbeispiel der 1. Bei der 2 handelt es sich nur um eine schematische Funktionsdarstellung. Damit ist klar, dass die Synchrongetriebeanordnung 1 mit dem Kriechgang auch in anderen konstruktiven Ausführungsformen als in der 1 dargestellt, implementiert sein kann.
Neben der Synchrongetriebeanordnung 1 mit dem Kriechgang umfasst das Gesamtgetriebe 25 auch ein Splittergetriebe 26, ein Nebenabtriebsgetriebe 27, das auch als Zapfwellengetriebe bezeichnet werden kann, und ein Allradgetriebe 28, mit dem ein Drehmoment für einen Vorderantrieb abgenommen wird.
Ein von einem Antriebsaggregat 29 erzeugtes Drehmoment, beispielsweise mit einer Drehzahl von 2200 U/min oder aber auch mit einer anderen Drehzahl, wird über eine Antriebswelle 30 in das Gesamtgetriebe 25 eingebracht. Bei dem Antriebsaggregat 29 kann es sich beispielsweise um einen Antrieb, zum Beispiel einen Verbrennungsmotor der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine handeln.
Die Antriebswelle 30 überträgt das Drehmoment in das Splittergetriebe 26. Es handelt sich um ein Sechsfach-Splittergetriebe. Das Splittergetriebe 26 ist beispielsweise in der DE 10 2015 211 049 A1 beschrieben. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Splittergetriebe, beispielsweise als Sechsfach-Splittergetriebe, auch einen anderen Aufbau aufweisen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Synchrongetriebeanordnung 1 auch eine andere Getriebeanordnung vorgeschaltet sein.
Über das Zahnrad 15 auf der Zwischenwelle 14 wird ein Ausgangsdrehmoment des Splittergetriebes 26 auf das Losrad 9 der Synchrongetriebeanordnung 1 übertragen.
Das Gesamtgetriebe 25 umfasst auch eine Zapfwelle 31, die als Nebenabtrieb oder als zweiter Abtrieb dient. Mit der Zapfwelle 31 können beispielsweise Arbeitsgeräte, die an die landwirtschaftliche Arbeitsmaschine angeschlossen werden, angetrieben werden, beispielsweise Ladewagen, Sämaschine, Kehrmaschine oder dergleichen. Ein Abtriebsdrehmoment kann beispielsweise von einem zweiten Abtrieb 32 an einem Ende der Zapfwelle 31 abgenommen werden.
Das Drehmoment für die Zapfwelle 31 kann von der Antriebswelle 30 abgenommen werden. Dazu ist auf der Antriebswelle 30 ein Lastschaltelement 33 angeordnet, mit dem zwei auf der Antriebswelle 30 angeordnete Losräder 34 und 35, die zwei mit der Zapfwelle 31 koppelbare Losräder 36 und 37 kämmen, mit der Antriebswelle 30 koppelbar sind. Eine Anordnung zur Abnahme eines Drehmoments von der Antriebswelle 30 für die Zapfwelle 31 ist beispielsweise in der DE 10 2015 211 049 A1 beschrieben. Natürlich kann das Drehmoment des Antriebsaggregats 29 auch auf andere Art und Weise auf die Zapfwelle 31 übertragen werden.
Mit dem Nebenabtriebsgetriebe 27 kann beispielsweise eine Eingangsdrehzahl der Zapfwelle 31 über- oder untersetzt werden. Beispielsweise können über den Nebenabtrieb Gangstufen 1000 oder 540 realisiert werden. Bei einer Eingangsdrehzahl des Antriebsaggregats 29 von 2200 U/min kann dann an der Zapfwelle 31 bzw. dem zweiten Abtrieb 32 beispielsweise eine Drehzahl von 1000 U/min oder 540 U/min bereitgestellt werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Synchrongetriebeanordnung 1 auch ohne den Kriechgang ausgebildet sein, beispielsweise können dann das Doppelrad 19, das Losrad 22 und/oder das Schaltelement 23 entfallen. Die Abtriebswelle 17 kann dann beispielsweise direkt mit der Hauptwelle 8 gekoppelt sein. Unter Umständen kann die Hauptwelle 8 auch länger sein und das Abtriebselement 18 aufweisen.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Synchrongetriebeanordnung 1 auch in einem anderen Gesamtgetriebe, beispielsweise ohne Splittergetriebe, Nebenabtriebsgetriebe und/oder Allradgetriebe angeordnet sein.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung einer geschnittenen Ansicht eines Ausschnitts eines Gesamtgetriebes 41 mit einer Synchrongetriebeanordnung 40 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Die Synchrongetriebeanordnung 40 ist im Wesentlichen ähnlich zu der Synchrongetriebeanordnung 1 und kann in einem Gesamtgetriebe 41, das dem Gesamtgetriebe 25 ähnlich ist, eingesetzt werden. Im Folgenden wird die Synchrongetriebeanordnung 40 nur in Bezug auf Unterschiede gegenüber der Synchrongetriebeanordnung 1 beschrieben. Gleiche oder ähnliche Bauteile werden mit denselben Bezugszeichen, wie sie in den 1 und 2 verwendet werden, bezeichnet.
Die Synchrongetriebeanordnung 40 und auch das Gesamtgetriebe 41 umfassen nicht das Doppelrad 19, das Losrad 22 und das Schaltelement 23 für die Realisierung des zweiten Drehmomentübertragungswegs 24 zwischen der Hauptwelle 8 und der Abtriebswelle 17. Damit umfasst die Synchrongetriebeanordnung 40 keinen Kriechgang.
Stattdessen kann bei dem Gesamtgetriebe 41 ein Drehmoment der Zapfwelle 31 mit dem Drehmoment der Synchrongetriebeanordnung 40 synchronisiert werden. Dazu umfasst die Zapfwelle 31 einen ersten Teil 42 und einen zweiten Teil 43. Der erste Teil 42 und der zweite Teil 43 der Zapfwelle 31 weisen eine gemeinsame Rotationsachse auf und sind drehbeweglich zueinander angeordnet.
Auf dem zweiten Teil 43 der Zapfwelle 31 ist ein Losrad 44 angeordnet. Dem Losrad 44 ist ein Schaltelement 45 zugeordnet ist, das ausgebildet ist, um das Losrad 44 drehfest mit dem zweiten Teil 43 der Zapfwelle 31 zu koppeln oder den ersten Teil 42 der Zapfwelle 31 drehfest mit dem zweiten Teil 43 der Zapfwelle 31 zu koppeln.
Auf der Abtriebswelle 17 ist ein Festrad 46 angeordnet, das drehfest mit der Abtriebswelle 17 verbunden ist. An das Festrad 46 ist eine Hülse 47 angeformt, die ausgebildet ist, um die Hauptwelle 8 drehfest mit der Abtriebswelle 17 zu koppeln. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Hauptwelle 8 und die Abtriebswelle 17 auch auf andere Art und Weise einstückig gekoppelt sein, beispielsweise über eine separate Hülse oder sogar einstückig ausgebildet sein.
Das Festrad 46 steht mit dem Losrad 44 in Eingriff. Wenn das Schaltelement 45 sich in der in 3 dargestellten, rechten Position befindet und das Losrad 44 mit dem zweiten Teil 43 der Zapfwelle 31 drehfest gekoppelt ist, wird das Ausgangsdrehmoment der Synchrongetriebeanordnung 40 auf den zweiten Teil 43 der Zapfwelle 31 übertragen. An dem zweiten Abtrieb 32 und an dem Abtriebselement 18 können dann synchronisierte Drehmomente abgegeben werden.
Wenn das Schaltelement 45 nach links gerückt ist und den ersten Teil 42 der Zapfwelle 31 mit dem zweiten Teil 43 der Zapfwelle 31 koppelt, dann wird das Drehmoment, das von dem Antriebsaggregat 29 oder von der Antriebswelle 30 auf den ersten Teil 42 der Zapfwelle 31 übertragen wird, direkt mit einer Übersetzung von 1 auf den zweiten Teil 43 der Zapfwelle 31 übertragen.
Selbstverständlich kann bei manchen Ausführungsbeispielen das Drehmoment, das an dem zweiten Teil 43 der Zapfwelle anliegt, noch über- oder untersetzt werden, beispielsweise in dem Nebenabtriebsgetriebe 27, das dem zweiten Teil 43 nachgeschaltet ist.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Schaltelement, das ausgebildet ist, um den zweiten Teil 43 der Zapfwelle 31 mit dem Losrad 44 oder dem ersten Teil 42 der Zapfwelle 31 zu koppeln, auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein.
Dadurch, dass das Festrad 46 in axialer Richtung auf derselben Höhe angeordnet ist wie das Losrad 22 für den Kriechgang, kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Synchrongetriebeanordnung 1 oder 40 bereit gestellt werden, die sich besonders gut für ein Baukastensystem eignet. Die Synchrongetriebeanordnung 1 oder 40 kann bei manchen Ausführungsbeispielen, beispielsweise in einer Basisversion dann beispielsweise auch ohne das Doppelrad 19, das Losrad 22 und das Schaltelement 23 für die Realisierung des zweiten Drehmomentübertragungswegs 24 zwischen der Hauptwelle 8 und der Abtriebswelle 17 und ohne das Festrad 46, das Losrad 44 und das Schaltelement 45 implementiert sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden. Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen können Merkmale, die in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmal offenbart sind, auch als Verfahrensmerkmale implementiert sein. Ferner können gegebenenfalls auch Merkmale, die in manchen Ausführungsbeispielen als Verfahrensmerkmale implementiert sind, in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmale implementiert sein.
Bezugszeichenliste

1: Synchrongetriebeanordnung
2: Vorgelegewelle
3: Festrad
4: Festrad
5: Losrad
6: Losrad
7: Schaltelement
8: Hauptwelle
9: Losrad
10: Losrad
11: Festrad
12: Festrad
13: Schaltelement
14: Zwischenwelle
15: Zahnrad
16: Ausgangsseite
17: Abtriebswelle
18: Abtriebselement
19: Doppelrad
20: erster Zahnkranz
21: zweiter Zahnkranz
22: Losrad
23: Schaltelement
24: zweiter Drehmomentübertragungsweg
25: Gesamtgetriebe
26: Splittergetriebe
27: Nebenabtriebsgetriebe
28: Allradgetriebe
29: Antriebsaggregat
30: Antriebswelle
31: Zapfwelle
32: zweiter Abtrieb
33: Lastschaltelement
34: Losrad
35: Losrad
36: Losrad
37: Losrad
40: Synchrongetriebeanordnung
41: Gesamtgetriebe
42: erster Teil Zapfwelle
43: zweiter Teil Zapfwelle
44: Losrad
45: Schaltelement
46: Festrad
47: Hülse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015211049 [0005]
DE 102015211049 A1 [0059, 0062]

Claims

Synchrongetriebeanordnung (1, 40), die ausgebildet ist, um in einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine eingesetzt zu werden, mit folgenden Merkmalen: einer Vorgelegewelle (2) mit wenigstens einem ersten, drehfest auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Festrad (3) und wenigstens einem ersten auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Losrad (5), wobei dem Losrad (5) ein Schaltelement (7) zugeordnet ist, das ausgebildet ist, um das Losrad (5) drehfest mit der Vorgelegewelle (2) zu koppeln; und einer Hauptwelle (8) mit wenigstens einem ersten, drehfest auf der Hauptwelle (8) angeordneten Festrad (11), das mit dem auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Losrad (5) in Eingriff steht und wenigstens einem ersten auf der Hauptwelle (8) angeordneten Losrad (9), das mit dem auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Festrad (3) in Eingriff steht, wobei dem Losrad (9) ein Schaltelement (13) zugeordnet ist, das ausgebildet ist, um das Losrad (9) drehfest mit der Hauptwelle (8) zu koppeln; wobei die Losräder (5, 9) über eine Betätigung der ihnen zugeordneten Schaltelemente (7, 13) drehfest mit der Welle (2, 8), auf der sie angeordnet sind, verbindbar sind, sodass eine Mehrzahl von unterschiedlichen Drehmomentübertragungswegen realisierbar ist; wobei ein Drehmomentübertagungsweg direkt über die Hauptwelle (8) verläuft.
Synchrongetriebeanordnung (1, 40), wobei das Drehmoment in die Synchrongetriebeanordnung (1, 40) über ein auf der Hauptwelle (8) angeordnetes Losrad (9) eingeleitet wird.
Synchrongetriebeanordnung (1, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein auf der Vorgelegewelle (2) angeordnetes Losrad (6), das den größten Durchmesser der auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Losräder (7, 6) aufweist, in Richtung eines Drehmomentübertragungswegs betrachtet, an einem Ende der Vorgelegewelle (2) angeordnet ist.
Synchrongetriebeanordnung (1, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hauptwelle (8) mit einer Abtriebswelle (17) koppelbar ist.
Synchrongetriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4, wobei von der Hauptwelle (8) auf die Abtriebswelle (2) ein erster Drehmomentübertragungsweg und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg (24) realisierbar sind.
Synchrongetriebeanordnung (1) nach Anspruch 5, wobei der zweite Drehmomentübertragungsweg (24) ein Doppelrad (19) umfasst.
Synchrongetriebeanordnung (1) nach Anspruch 6, wobei das Doppelrad (19) einen ersten Zahnkranz (20) und einen zweiten Zahnkranz (21) aufweist, wobei ein Durchmesser des ersten Zahnkranzes (20) im Verhältnis zu einem Durchmesser des zweiten Zahnkranzes (21) derart ausgebildet ist, dass bei einer Realisierung des zweiten Drehmomentübertagungswegs (24) eine kriechgangartige Untersetzung einer Eingangsdrehzahl erfolgt.
Synchrongetriebeanordnung (1) nach Anspruch 7, wobei ein Festrad (12), das auf der Hauptwelle (8) angeordnet ist, mit dem ersten Zahnkranz (20) des Doppelrads (19) in Eingriff steht.
Synchrongetriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei auf der Abtriebswelle (17) ein Losrad (22) angeordnet ist, das mit dem zweiten Zahnkranz (21) des Doppelrads (19) in Eingriff steht, wobei dem Losrad (22) ein Schaltelement (23) zugeordnet ist, das ausgebildet ist, um das Losrad (22) drehfest mit der Abtriebswelle (17) zu koppeln oder um die Abtriebswelle (17) drehfest mit der Hauptwelle (8) zu koppeln.
Synchrongetriebeanordnung (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das auf der Hauptwelle (8) angeordnete Festrad (12), das mit dem ersten Zahnkranz (20) des Doppelrads (19) in Eingriff steht, auch mit einem auf der Vorgelegewelle (2) angeordneten Losrad (6) in Eingriff steht.
Gesamtgetriebe (25, 41) mit der Synchrongetriebeanordnung (1, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gesamtgetriebe (25, 41) eine Zapfwelle (31) umfasst und/oder wobei das Gesamtgetriebe (25, 41) einen ersten Abtrieb (18) und einen zweiten Abtrieb (32) umfasst, wobei an dem ersten Abtrieb (18) eine andere Drehzahl als an dem zweiten Abtrieb (32) anliegen kann.
Gesamtgetriebe (41) mit der Synchrongetriebeanordnung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei das Gesamtgetriebe (41) eine Zapfwelle (31) mit einem ersten Teil (42) und einem zweiten Teil (43) umfasst, wobei zwischen einem zweiten Teil (43) der Zapfwelle (31) und einem Antrieb (29) der, der ein Drehmoment an das Gesamtgetriebe (41) abgibt, ein erster Drehmomentübertragungsweg und ein zweiter Drehmomentübertragungsweg realisierbar sind, wobei der zweite Drehmomentübertragungsweg über die Synchrongetriebeanordnung (40) führt.
Gesamtgetriebe (41) nach Anspruch 12, wobei auf dem zweiten Teil (43) der Zapfwelle (31) ein Losrad (44) angeordnet ist, das mit einem drehfest auf der Abtriebswelle (17) und/oder Hauptwelle (8) angeordneten Festrad (46) in Eingriff steht, wobei dem Losrad (44) ein Schaltelement (45) zugeordnet ist, das ausgebildet ist, um das Losrad (44) drehfest mit dem zweiten Teil (43) der Zapfwelle (31) zu koppeln oder den ersten Teil (42) der Zapfwelle (31) drehfest mit dem zweiten Teil (43) der Zapfwelle (31) zu koppeln.
Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine mit einer Synchrongetriebeanordnung (1, 40) und/oder einem Gesamtgetriebe (25, 41) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.