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Zahnräder-Wechselgetriebe insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf ein Zahnräder-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
bei dem mehr als zwei Übersetzungsstufen ohne Zugkraftunterbrechung über zwei oder
mehrere Wellenzüge schaltbar sind, wobei zwei oder mehrere Reibungsüberholkupplungen
abwechselnd von einer Übersetzungsstufe auf eine andere, bereits vorgewählte Übersetzungsstufe
schalten, d. h., die Reibungsüberholkupplungen übernehmen von einer Übersetzungsstufe
zu einer anderen abwechselnd das Übertragen des Drehmomentes, wobei jeder einzelnen
Reibungsüberholkupplung bestimmte Gänge zugeordnet sind.
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Derartige bekannte Zahnräder-Wechselgetriebe wurden entweder so gestaltet,
daß nur zwei nicht gleichachsig angeordnete Reibungsüberholkupplungen von einer
Geschwindigkeitsstufe zur anderen abwechselnd während des Kuppelns in den einzelnen
Übersetzungsstufen das Übertragen des Drehmomentes übernehmen, wobei jeder einzelnen
Kupplung bestimmte Gänge zugeordnet sind und die Reibungsüberholkupplungen innerhalb
des Getriebes zwischen allen oder einigen Getriebegangrädern einerseits und dem
Getrieberadpaar andererseits angeordnet sind, dessen eines Rad in bekannter Weise
mit der Antriebswelle fest verbunden ist und diese auf einem zweiten, von der auf
der Antriebswelle sitzenden Reibungsüberholkupplung getrennten Weg mit der Abtriebwelle
verbindbar macht, oder so, daß schon abtriebseitig zwei Reibungsüberholkupplungen
das wechselweise Schalten der einzelnen Gänge bewirken. Reibungsüberholkupplungen
wurden eingesetzt, um ohne Zugkraftunterbrechung schalten zu können und um ein Überdrehen
des Motors dann zu verhindern, wenn der Antrieb abtriebseitig erfolgt bzw. von einem
höheren auf einen niederen Gang übergegangen wird. - Um nun auch das Getriebe selbst
nicht zu überdrehen, wurde diesem eine Überdrehsperre zugeordnet oder am Ausgang
des Zahnräder-Wechselgetriebes eine Freilaufkupplung angeordnet, welche nicht schaltbar
gestaltet zu sein brauchte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Zahnräder-Wechselgetriebe
so zu gestalten, daß ohne zusätzliche Mittel, wie eine Überdrehsperre oder einen
Freilauf hinter dem Getriebe bzw. dem Schaltwendegetriebe, wie dies bisher notwendig
war, ein Überdrehen des Getriebes verhindert werden kann, wenn die Abtriebwelle,
dem jeweiligen Gang entsprechend, schneller umläuft, als dies der Gangdrehzahl entspricht.
Außerdem sollen sowenig wie möglich Reibungsüberholkupplungen vorgesehen und das
Getriebe in höchstem Grade zahnradarm gestaltet sein. Darüber hinaus soll in bestimmten
Fällen dafür gesorgt werden, daß nicht nur eine, sondern zwei oder mehrere Abtriebwellen
zur Verfügung stehen, die dann das gleiche Drehmoment mit gleicher Drehzahl übertragen.
Das Getriebe soll diese Bedingungen auch dann erfüllen, wenn statt eines Wendegetriebes
am Ausgang des Schaltgetriebes ein Motor verwendet wird, dessen Drehrichtung änderbar
ist, bzw. ein Wendegetriebe vor dem Schaltgetriebe angeordnet wird. Weiterhin soll
ein hinter dem Schaltgetriebe angeordnetes Wendegetriebe so zugeordnet sein, daß
möglichst ein Zahnradpaar erspart werden kann. Schließlich soll auch mit dem Motor
über das Getriebe gebremst werden können. Wird einem derartigen Zahnräder-Wechselgetriebe
ein Wendegetriebe nachgeschaltet, so muß die hinter letzterem zusätzlich angeordnete
Freilaufkupplung verhältnismäßig kräftig dimensioniert sein, weil das von ihr zu
übertragende Drehmoment verhältnismäßig groß ist. Aus diesem Grunde sollte die Verwendung
einer Freilaufkupplung an dieser Stelle vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede gerade
eingeschaltete Reibungsüberholkupplung in der Richtung des Flusses der vom Motor
abgegebenen Leistung dem letzten der an der Bildung der eingeschalteten Übersetzungsstufe
beteiligten Zahnradpaare zugeordnet ist. Durch diese Gestaltung ergibt sich der
Vorteil, daß nicht nur die Überdrehsperre bzw. die am Ausgang des Getriebes bisher
angeordnete Freilaufkupplung eingespart werden kann, sondern auch das Zahnräder-Wechselgetriebe
bei Talfahrt und beim Überspringen mehrerer Gänge während des Herabschaltens nicht
mehr überdrehbar ist. Darüber hinaus kann das Fahrzeug bei Talfahrt durch den Motor
abgebremst werden, wenn man
die Überholeinrichtungen dieser Reibungsüberholkupplungen
in an sich bekannter Weise blockiert.
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Wenn in vorstehendem von Reibungsüberholkupplungen gesprochen wird,
die in der Richtung des Flusses der vom Motor abgegebenen Leistung dem letzten der
an der Bildung der eingeschalteten Übersetzungsstufe beteiligten Zahnradpaare zugeordnet
sind, dann ist mit einer solchen Reibungsüberholkupplung eine Kupplung gemeint,
die in der Lage ist, zwei Wellen bzw. eine Welle und ein Zahnrad unter Durchfließen
der vollen zur Verfügung stehenden Leistung während des Schaltens (also während
des Schließvorganges dieser Kupplung) auf Gleichlauf zu bringen. Eine solche Reibungsüberholkupplung
könnte auch als Arbeitskupplung bezeichnet werden im Gegensatz zu den Reibungskupplungen;
durch die die volle zur Verfügung stehende Leistung erst dann hindurchgeht, wenn
die Kupplung die zur Vorwahl notwendigen Teile auf Gleichlauf gebracht hat - wozu
nicht die volle Motorleistung erforderlich ist - und geschlossen ist, d. h., man
könnte die zuletzt genannte Kupplung im GegensatzzurArbeitskupplungauch als Halte-
oderHaftkupplung bezeichnen, wobei dann unter einer solchen Kupplung eine Kupplung
verstanden wird, die in der Lage ist, zwei Wellen oder Zahnräder auf Gleichlauf
zu bringen, ohne daß während dieser Synchronisierung die volle Motorleistung in
Anspruch genommen wird, d. h. also, das volle Drehmoment erst dann durch die Halte-
oder Haftkupplung hindurchgeht, wenn die Kupplungshälften der Arbeitskupplung geschlossen
sind und der Leistungsfluß über die Arbeitskupplung weitergeleitet wird.
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Die Halte- bzw. Haftkupplungen haben nur die Aufgabe, leer umlaufende
Massen zu beschleunigen, d. h. auf Gleichlauf zu bringen, während die Arbeitskupplungen
das Fahrzeug beschleunigen. Hieraus ergibt sich also, daß Halte- oder Haftkupplungen
im Stillstand während des Vorwählens eines zu schaltenden Ganges oder auch bei Gleichlauf
zweier leer laufender Teile geschlossen werden. Als Halte- oder Haftkupplungen kommen
gewöhnliche Reibungskupplungen, synchronisierte Klauenkupplungen od. dgl. in Betracht.
Je nachdem, wieviel Gänge das Getriebe aufweist, werden also eine gewisse Anzahl
derartiger Haft- bzw. Haltekupplungen in den einzelnen Leistungszügen vorgesehen.
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Zweckmäßig ist es, mit dem getriebenen Teil jeder der Reibungsüberholkupplungen,
die hier als Arbeitskupplungen wirken, eine getriebene Welle fest zu verbinden.
Hierdurch können also alle Wellenzüge über verschiedene Abtriebwellen geleitet werden,
wenngleich beispielsweise bei Anordnung zweier Abtriebwellen das zu übertragende
Drehmoment der jeweiligen Gangstufe auch über beide Abtriebwellen gleichzeitig weiterleitbar
ist. Ein Teil jeder der beiden Reibungsüberholkupplungen kann mit je einem von zwei
der vier Räder in Verbindung stehen, die aus dem letzten Radpaar der an der Bildung
der eingeschalteten Übersetzungsstufe und dem nachfolgenden Radpaar gebildet werden,
wobei die Reibungsüberholkupplungen ungleichachsig angeordnet sind.
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Soll die Abtriebwelle einmal in der einen, dann in der anderen Drehrichtung
umlaufen, ohne daß sich die Drehrichtung der Getriebe-Eingangswelle ändert, so ist
jeder der beiden von den Reibungsüberholkupplungen beeinflußten Abtriebwellen je
eine schaltbare Reib- oder Klauenkupplung zuzuordnen, deren Abtriebsteile j e ein
Stirnrad tragen, die jedes für sich in ein gemeinsames, auf einer weiteren Abtriebwelle
festgelegtes Stirnrad eingreifen, wobei die Stirnräder der Kupplungen eine gleiche
oder annähernd gleiche Zähnezahl aufweisen.
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Man kann das Getriebe auch so gestalten, daß die Reibungsüberholkupplungen
mit Überholeinrichtung gleichachsig angeordnet sind und nur eine der parallel laufenden
Wellen Abtriebwelle ist. Bei gleichachsiger Anordnung der Reibungsüberholkupplungen
kann an Stelle zweier Reibungsüberholkupplungen eine an sich bekannte Doppelreibungsüberholkupplung
vorgesehen sein. Ist die Drehrichtung der Antriebswelle änderbar und soll auch dann
ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet werden können, ohne daß das Getriebe bei der
Talfahrt oder dem Zurückschalten, beispielsweise beim Überspringen mehrerer Gänge,
überdreht wird, so empfiehlt es sich, an Stelle jeder einfachen Reibungsüberholkupplung
eine in beiden Drehrichtungen schaltbare Reibungsüberholkupplung vorzusehen. In
welcher Weise die die einzelnen Kupplungen steuernden Mittel gestaltet sind, ist
an sich gleichgültig. Wichtig ist lediglich, daß der das Getriebe Schaltende keine
Fehlschaltungen vornehmen kann, d. h. der jeweils vorgewählte Gang auch eingeschaltet
wird bzw. bei Anordnung einer Automatik sich selbst einschaltet.
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Die Erfindung wird an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele schematisch
erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein Viergang-Schaltgetriebe mit nachgeschaltetem Wendegetriebe,
Fig.2 die eine Seitenansicht des Schaltgetriebes nach Fig. 1, Fig. 3 den Kraftfluß
bei den vier Gängen bei Vorwärtsfahrt, Fig. 4 den Kraftfluß bei den vier Gängen
bei Rückwärtsfahrt, Fig. 5 ein Tabelle, aus der die jeweils eingeschalteten und
vorbereiteten Kupplungen in den einzelnen Gängen entnehmbar sind, Fig. 6 ein Viergang-Schaltgetriebe,
das sich von dem nach Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß die Antriebswelle durch
das Getriebe durchläuft, Fig. 7 die eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 6, Fig. 8 den Kraftfluß des Getriebes nach dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 6 während der Vorwärtsfahrt, Fig.9 den Kraftfluß des Getriebes nach Fig.6 bei
Rückwärtsfahrt, Fig. 10 die der Tabelle nach Fig.5 entsprechende Tabelle für das
Getriebe nach Fig. 6, Fig. 11 ein Viergang-Schaltgetriebe mit Wendegetriebe, bei
dem die Antriebswelle und die Abtriebwelle auf der gleichen Seite des Getriebes
liegen, Fig. 12 die eine Seitenansicht des Getriebes nach Fig.11. Fig. 13 den Kraftfluß
des Schaltwechselgetriebes nach Fig. 11 bei Vorwärtsfahrt, Fig. 14 den Kraftfluß
des Getriebes nach Fig. 11 bei Rückwärtsfahrt, Fig. 15 eine den Tabellen nach den
Fig. 5 und 10 entsprechende Tabelle für ein Getriebe nach Fig. 11, Fig. 16 ein Sechsgang-Schaltwechselgetriebe
ohne Wendegetriebe, Fig. 17 den Kraftfluß des Getriebes nach Fig. 16, Fig. 18 die
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 entsprechende Tabelle, Fig. 19 ein weiteres
Sechsgang-Schaltwechselgetriebe, dessen als Arbeitskupplungen wirkende Reibungsüberholkupplungen
gleichachsig angeordnet sind, Fig.20 einen Teil des Schaltwechselgetriebes nach
Fig. 19, bei dem an Stelle zweier einzelner als Arbeitskupplungen wirkender Reibungsüberholkupplungen
mit Überholeinrichtung eine bekannte Doppelüberholkupplung vorgesehen ist, Fig.21
den Kraftfluß der Getriebe nach den Fig. 19 bzw. 20, Fig. 22 einen Teil eines Sechsgang-Schaltgetriebes,
dessen Doppelüberholkupplung hinter dem letzten Radpaar angeordnet ist,
Fig.23
eine der Tabelle nach Fig. 18 entsprechende Tabelle für die Getriebe nach Fig. 19
bis 22, Fig.24 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sechsganggetriebes ohne Wendegetriebe
mit durch das Getriebe hindurchgehender Antriebswelle, Fig. 25 den Kraftfluß des
Getriebes nach Fig. 24, Fig. 26 die dem Getriebe nach Fig. 24 und 25 zugeordnete
Tabelle, Fig. 27 ein Ausführungsbeispiel eines Sechsgang-Schalt-,.vechselgetriebes
mit Wendegetriebe, Fig. 28 die eine Seitenansicht des Getriebes nach Fig. 27, Fig.
29 den Kraftfluß des Getriebes nach Fig. 27 bei Vorwärtsfahrt, Fig. 30 den Kraftfluß
des Getriebes nach Fig. 27 bei Rückwärtsfahrt, Fig.31 die dem Getriebe nach Fig.27
zugeordnete Tabelle, Fig. 32 ein Sechsgang-Schaltwechselgetriebe mit durchgehender
Antriebswelle und einem Wendegetriebe, Fig. 33 die eine Seitenansicht des Getriebes
nach Fig. 32, Fig. 34 den Kraftfluß des Getriebes nach Fig. 32 bei Vorwärtsfahrt,
Fig. 35 den Kraftfluß des Getriebes nach Fig. 32 bei Rückwärtsfahrt und Fig.36 die
dem Getriebe nach Fig.32 zugeordnete Tabelle.
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In den Ausführungsbeispielen werden übereinstimmend die Antriebswellen
mit 1, die Abtriebwellen mit 2, gewöhnliche Halte- oder Haftkupplungen, wie Reibkupplungen
bzw. synchronisierte Klauenkupplungen, mit K,., K2, K3, K4, K" usw., die Reibungsüberholkupplungen
mit eingebauten Überholeinrichtungen mit U1, Ü2, die Ordnungskupplungen für die
Vorwärtsfahrt mit V und für die Rückwärtsfahrt mit R bezeichnet. Sie können als
Klauen- oder Reibungskupplungen gestaltet sein. In sämtlichen Ausführungsbeispielen
ist angenommen, daß die Zahnradwechselgetriebe nach einer geometrischen Reihe abgestuft
sind. Der Stufensprung ist mit q beziffert. Zusammenarbeitende Zahnräder, die im
Verhältnis 1 : 1 oder etwa 1 : 1 übersetzt sind, sind mit Z1, Z'1 und die den Kupplungen
R und V zugeordneten Zahnräder mit Zr und Z, bezeichnet. Das mit den beiden Zahnrädern
Zr und Z, kämmende Zahnrad, das auf der Abtriebwelle 2 sitzt, ist mit Z,
bezeichnet.
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In den Kraftflußschemen der Fig. 3, 4, 8, 9, 13, 14, 17, 21, 25, 29,
30, 34 und 35 sind nicht eingeschaltete Kupplungen dünner markiert und unterbrochen
gezeichnet, während sie in den Tabellen 5, 10,15,18, 23, 26, 31 und 36 als Striche
gekennzeichnet sind. Vorbereitete Kupplungen oder solche, die den Kraftfluß nicht
stören, wenn sie eingeschaltet sind, sind ebenfalls dünn markiert und mit leeren
Kreisen versehen. Ist ein auf einer Welle frei drehbar gelagertes Zahnrad über eine
Hohlwelle mit einer Kupplung verbunden, so ist die Kupplung durch zwei Halbkreise
gekennzeichnet. Kupplungen, die im Kraftfluß liegen, sind mit voll. ausgefüllten
Kreisen oder Halbkreisen bezeichnet. In den Tabellen sind darüber hinaus die gerade
eingeschalteten Reibungsüberholkupplungen durch voll ausgezeichnete Kreise mit sich
kreuzenden Geraden markiert. In den Kraftflußschemen sind außerdem die jeweiligen
Drehzahlen bei voll eingeschaltetem Gang angegeben, und zwar für jedes Wellenstück
gesondert. Stark ausgezogene Linien in den Kraftflußschemen deuten den Leistungsfluß
an, während schwach ausgezogene Linien leer laufende Getriebeteile bezeichnen.
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An Hand des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 bis 5 sollen der Aufbau
und die Wirkungsweise der Getriebe nach der Erfindung erläutert werden. Für die
anderen Ausführungsbeispiele gilt sinngemäß das gleiche. Auf der Antriebswelle 1
ist frei drehbar ein Zahnrad 3 gelagert, das mit einem Teil der Kupplung K1 starr
verbunden ist, während der andere Teil der Kupplung starr mit der Antriebswelle
1 in Verbindung steht. Der eine Teil der Kupplung K3 ist mit der Antriebswelle 1
fest verbunden, während der andere Teil dieser Kupplung mit dem Zahnrad 4, das auf
einer Welle 5 fest angeordnet ist, die ihrerseits gegenüber der Antriebswelle 1
gelagert ist, in starrer Verbindung steht. Der eine Teil der Reibungsüberholkupplung
Ü,. ist mit der Welle 5, der andere Teil dieser Kupplung mit dem Zahnrad Z, j eweils
starr verbunden. Das Zahnrad Z1 und der eine Teil der Kupplung R sind mit der einen
Abtriebwelle 6 jeweils fest verbunden, während der andere Teil der Kupplung R am
Zahnrad Z, angeflanscht ist.
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In das Zahnrad 3 greift ein Zahnrad 7 ein, das auf einer Welle 8 festgelegt,
beispielsweise aufgekeilt, ist. Mit ihr steht der eine Teil der Kupplung KZ in fester
Verbindung, während der andere Teil der Kupplung an einem Zahnrad 9 festgelegt ist,
welches auf der Welle 8 frei drehbar gelagert ist und in das Zahnrad 4 eingreift.
Auf der -Welle 8 ist der eine Teil der zweiten Reibungsüberholkupplung Ü2 angeordnet,
während der andere Teil dieser Kupplung im Zahnrad Z',. festgelegt ist, das starr
auf einer zweiten Abtriebwelle 10 sitzt. Mit dieser zweiten Abtriebwelle 10 ist
der eine Teil der Kupplung V in Verbindung, während der andere Teil dieser Kupplung
mit dem Zahnrad Z, verbunden ist. In die beiden Zahnräder Z, und Zz, greift
das auf der eigentlichen Abtriebwelle 2 festgelegte Zahnrad Z, ein.
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Wenn vorstehend angegeben wurde, daß der eine Teil einer Kupplung
fest auf einer Welle, der andere Teil fest an einem Zahnrad angeordnet ist, so heißt
dies, daß die miteinander verbundenen Teile verdrehfest miteinander vereinigt sind
und jeweils einer der Teile gegenüber dem anderen mittels Einrückscheiben z. B.
bei Lamellenkupplungen zwecks Kuppelns bzw. Entkuppelns axial verschiebbar ist.
Soweit es sich um die Reibungsüberholkupplungen Ui und Ü2 handelt, sind solche vorgesehen,
deren Kupplungsteile sich selbsttätig voneinander lösen, wenn der getriebene Teil
der Kupplung schneller läuft als der treibende. Diesen Kupplungen können Mittel
zugeordnet sein, die das Voneinanderlösen der Kupplungsteile verhindern, wenn dies,
beispielsweise bei Talfahrt zum Bremsen des Fahrzeuges, erforderlich ist.
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In der Nullstellung, d. h. im Ruhezustand des Getriebes, sind die
Teile der Kupplungen K1 und KZ kraftschlüssig miteinander verbunden. Je nachdem
ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fahren soll, wird die Kupplung V oder R
geschaltet. Im Falle der Vorwärtsfahrt (Kraftflußschema nach Fig. 3) sind die beiden
Teile der Kupplung V miteinander verbunden. Entsprechendes gilt für die Rückwärtsfahrt:
Die Kupplungsteile der Kupplung R sind eingeschaltet (Kraftflußschema nach Fig.
4). Wird nun die Antriebsmaschine bzw. die Antriebswelle, beispielsweise wie in
Fig.2 dargestellt, im Uhrzeigersinn in Umlauf versetzt, dann laufen nicht nur die
Zahnräder 3, 7, 9 und 4, sondern auch die Wellen 8 und 5 um, während die anderen
Zahnräder und Wellen stillstehen. Die Welle 5 läuft dann mit der Drehzahl n : q2
um, während die Welle 8 mit der Drehzahl n : q umläuft.
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Soll der erste Gang eingelegt werden, so wird die Reibungsüberholkupplung
Ü,. geschaltet. Dadurch werden die Abtriebwellen 6 und 10 über die Zahnräder Z1
und Z',. beschleunigt. Da die Reibungsüberholkupplung Ü2 nicht geschaltet ist, wird
die Drehzahl des Zahnrades 10 nicht auf die Welle 8 übertragen. Dementsprechend
läuft, da die Kupplung V schon vor dem Einschalten der Reibungsüberholkupplung Ü,
eingeschaltet war, auch die Abtriebwelle 2 um, und zwar in dem gleichen Drehsinn
wie
die Antriebswelle 1. Das Fahrzeug bewegt sich entsprechend der
Drehzahl -n: q3 der Abtriebwelle 2.
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Soll nun der zweite Gang eingeschaltet werden, so Sind die Teile der
Reibungsüberholkupplung Ü2 zu kuppeln. Dadurch läuft das Zahnrad Z'1, das bisher
mit der Drehzahl i t: q2 umlief, mit der Drehzahl n : q um, d. h., das Zahnrad
ZI wird beschleunigt auf die Drehzahl n : q. Dadurch werden die beiden Teile
der Reibungsüberholkupplung Ü1 voneinander getrennt. Andererseits wird die Drehzahl
der Welle 10 auf die Drehzahl n : q beschleunigt, so daß die Abtriebwelle 2 mit
der Drehzahl n : q2, d. h. also schneller umläuft. Nachdem nun der Überholvorgang
der Reibungsüberholkupplung Ü1 eingetreten ist, kann der Kraftfluß über die Kupplung
K2 durch Öffnen dieser Kupplung zur Welle 5 unterbrochen werden. Außerdem kann die
Reibungsüberholkupplung U1 von der einen Einrückscheibe her abgeschaltet werden.
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Um den dritten Gang vorzubereiten, ist es erforderlich, die Teile
der Kupplung K3 zu kuppeln. Dieses Kuppeln erfolgt bei Lamellenkupplungen durch
Einrücken der Einrückscheiben, bei synchronisierten Klauenkupplungen durch Vorsynchronisieren
und anschließendes Kuppeln. Dementsprechend läuft nunmehr die Welle 5 leer mit der
Drehzahl n, also schneller, als das Zahnrad Z, mit der Welle umläuft, denn deren
Drehzahl ist gleich n : q. Da somit die Welle 5 schneller umläuft als das
Zahnrad Z1, wird das Voreilen der Reibungsüberholkupplung U1 aufgehoben; die Überholeinrichtung
geht wieder in ihre Ausgangslage zurück. Wird nun die Reibungsüberholkupplung Üx
geschaltet, d. h. werden ihre Kupplungsteile miteinander verbunden, so wird der
Kraftfluß über das Zahnrad Z, und das Zahnrad Z'1 auf die Abtriebwelle 10 übertragen,
die dann mit der Drehzahl n umläuft. Dadurch überholt die Reibungsüberholkupplung
Ü2, d. h. ihre bisher gekuppelten Teile lösen sich voneinander. Die Abtriebwelle
2 läuft dann mit der Drehzahl des dritten Ganges, nämlich n : q um. Nach
eingetretenem Überholvorgang werden die Kupplungsteile der Kupplung K, getrennt
und anschließend daran die Einrückscheibe der Kupplung Ü2 abgeschaltet.
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Soll der vierte Gang geschaltet werden, so werden die Teile der Kupplung
K2 miteinander verbunden, nachdem bei Anordnung einer synchronisierten Klauenkupplung
diese vorsynchronisiert worden ist. Über das Zahnradpaar 4, 9 wird die Welle 8 über
die geschlossene Kupplung K2 mit der Drehzahl n : q angetrieben und läuft
im dritten Gang leer mit. Da die Welle 8 mit einer Drehzahl n : q und das Zahnrad
Z', mit der Welle 10 mit der Drehzahl n umläuft, nimmt die Überholeinrichtung der
Reibungsüberholkupplung Ü2 ihre Ausgangslage wieder ein, und die Reibungsüberholkupplung
tI2 kann wieder geschaltet werden. Ist die Reibungsüberholkupplung Ü2 geschaltet,
so erhöht sich die Drehzahl des Zahnrades Z'1 auf n : q,
und die Reibungsüberholkupplung
U1 wird über das Zahnrad Z, mit einer Drehzahl n - q von hinten angetrieben
und beginnt, durch die ihr zugeordnete Überholeinrichtung zu lösen. Über die Welle
10 wird die Abtriebwelle 2 über das Zahnrad Z, und das Zahnrad Z, mit der Drehzahl
n des vierten Ganges in Umlauf versetzt. Nachdem die Reibungsüberholkupplung Ui
überholt, wird deren Einrückscheibe in ihre Ausgangslage zurückgeführt.
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Für das Abwärtsschalten gilt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge
das gleiche.
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Soll das Fahrzeug rückwärts fahren, so gilt das Kraftflußschema der
Fig. 4, nachdem die Kupplung V geöffnet und die Kupplungsteile der Kupplung R in
Eingriff gebracht worden sind. Der Kraftfluß läuft dann nicht mehr über die Abtriebwelle
10, sondern über die Abtriebwelle 6.
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Ist kein Wendegetriebe vorgesehen, so können die Wellen 6 bzw. 10,
jede für sich, als Abtriebwellen wirken. Sie können als Antriebswellen von Schiffsschrauben
dienen, deren Schrauben rechts- bzw. linksgängig gestaltet sind. Selbstverständlich
kann man das an den Abtriebwellen 6 und 7 vorgesehene Drehmoment auch in anderer
Weise zum Antrieb umlaufender Teile verwenden.. Ist die Drehrichtung des Antriebsmittels
umkehrbar, dann kann der Wendetrieb entfallen. Es ist lediglich dafür zu sorgen,
daß als Reibungsüberholkupplung U1 bzw. Ü2, solche für beide Drehrichtungen vorgesehen
werden. Ändert sich also die Drehrichtung des Antriebsmittels, dann ändern sich
auch die Drehrichtungen der Abtriebwellen 6 und 10.
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Während im Falle der Fig. 1 bis 5 der erste Gang mit der Reibungsüberholkupplung
Ü2 beschleunigt wurde,. kann er auch entweder mit der Kupplung K1 oder mit der Kupplung
K2 beschleunigt werden. Die Beschleunigung im dritten Gang kann auch mit der Kupplung
K3 bewirkt werden. Entsprechendes gilt auch für die Ausführungsbeispiele nach den
Fig. 6 bis 15. In diesen Fällen ändert sich natürlich dann die zu den Ausführungsbeispielen
nach den Fig. 1 bis 5 beschriebene Schaltfolge der Kupplungsvorgänge.
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Zahnräder-Wechselgetriebe ohne Zugkraftunterbrechung nach der Erfindung
können nicht nur bei Kraftfahrzeugen Verwendung finden, sondern überall dort, wo
die Drehzahl einer Antriebswelle und deren Drehmoment gewandelt werden müssen, wobei
es gleichgültig ist, ob nur eine oder zwei Abtriebwellen vorhanden sind. Dies gilt
also für Maschinen, beispielsweise Werkzeugmaschinen, genauso wie für Triebwerke,
beispielsweise solche von Wasserfahrzeugen, Luftfahrzeugen u. dgl.
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Ob die Beeinflussung jedes eine der Reibungsüberholkupplungen beeinflussenden
Steuermittels mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch, insbesondere magnetisch,
oder kombiniert erfolgt, ist an sich gleichgültig.
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Das Schalten der einzelnen Kupplungen erfolgt entweder von Hand oder
unter Verwendung bestimmter Steuermittel automatisch, je nachdem, welcher Gang vorgewählt
wird bzw. welcher Gang bei automatischer Rückstellung zur Übertragung der vollen
Leistung erforderlich ist.