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Zahnräder -Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere selbstfahrende
Fördermaschinen Die Erfindung betrifft ein Zahnräder-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge,
insbesondere selbstfahrende Fördermaschinen, bei dem eine durch eine treibende Welle
über zwei Zahnräderpaare mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen antreibbare
Zwischenwelle das Fahrzeug über Vorgelege und weitere Wellen wahlweise in einem
Vorwärts- oder in einem Rückwärtsgang antreibt, wobei alle lose, ständig im Eingriff
stehenden Zahnräder des Wechselgetriebes mit ihren Wellen durch Reibungskupplungen
kuppelbar sind.
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Bei den bisher bekannten Wechselgetrieben liegen die Kupplungen auf
der Krafteingangswelle. Dies hat den Nachteil, @daß durch die abwechselnd im Eingriff
stehenden Gangschalt-Kupplungen zur Änderung der Drehzahl der getriebenen Welle
die Drehzahlen aller Wechselgetriebewellen verändert werden. Hierdurch wird eine
Beschleunigung der Massen dieser bekannten Wechselgetriebe verursacht, so daß Stöße
auf das Wechselgetriebe erzeugt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Mängel
zu beseitigen.
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Die Erfindung besteht bei einem Zahnräder-Wechselgetriebe der eingangs
genannten Art darin, daß durch eine Zwischenwelle in an sich bekannter Weise wahlweise
jede von zwei getriebenen Wellen über je ein Vorwärts-Vorgelege oder je ein Rückwärts-Vorgelege
antreibbar ist, wobei die Reibungskupplungen der beiden Vorwärtsgang-Vorgelege und
die der Rückwärtsgang-Vorgelege auf den getriebenen Wellen angeordnet sind. Die
Kupplungen befinden sich also auf der Zwischenwelle. Ein Wechsel von einem übersetzungsverhältnis
zu einem anderen ändert nicht die Drehgeschwindigkeit eines der Wechselgetriebe,
sondern nur der Zwischenwelle und des an die beiden getriebenen Wellen gekuppelten
Antriebs.
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Auf Grund der Erfindung werden also die Stöße auf das Wechselgetriebe
in besonders vorteilhafter Weise vermindert. In dieser Hinsicht wird ein weiterer
Vorteil bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung dadurch erzielt, daß zum wahlweisen
Schalten der die Zwischenwelle antreibenden ZahnräderpaareReibungskupplungen auf
der Zwischenwelle angeordnet sind.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Zahnräder-Wechselgetriebes
nach der Erfindung in seiner Anwendung bei einem mit Gleiskettenfahrwerken versehenen
überkopfschaufler dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht in vergrößertem
Maßstab mit Teilschnitt des Zahnräder-Wechselgetriebes nach der Erfindung, Fig.
2 einen Schnitt zur Veranschaulichung der ; Wellenanordnung des Zahnräder-Wechselgetriebes,
Fig. 3 einen Schnitt zur Veranschaulichung der Wellenanordnung an der rückwärtigen
Seite des Zahnräder-Wechselgetriebes, Fig. 4 einen Teilschnitt im wesentlichen nach
der Linie 13-13 von Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 14-14 von Fig. 3
mit übersichtshalber wegggebrochenen Teilen und auf Langsamlauf geschaltetem Wechselgetriebe,
Fig. 6 einen ähnlichen Schnitt wie der von Fig. 5, wobei das Wechselgetriebe auf
Schnellgang geschaltet ist.
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Das in dem Ausführungsbeispiel in einem Überkopfschaufler verwendete
Zahnräder-Wechselgetriebe ist über ein Kreuzgelenk 34 und einen nicht dargestellten
Drehmomentwandler mit dem Antriebsmotor verbunden. Das Zahnräder-Wechselgetriebe
hat dauernd in Eingriff befindliche Zahnräder und wird durch hydraulisch betätigte
Reibungskupplungen geschaltet. Im Gehäuse des Zahnräder-Wechselgetriebes sind die
Wellen 240, 242, 244, 246, 248, 250 und 252 gelagert. Die Welle 242 ist die treibende
Welle, auf der die Zahnräder 254 und 256 verkeilt sind.
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Die kurze We11e240 wird über das darauf verkeilte Zahnrad 256' vom
Zahnrad 256 angetrieben. Sie bildet eine vordere Zapfwelle zum Antrieb verschiedener
an sich bekannter Zusatzgeräte für das Kraftfahrzeug.
Das Zahnrad
256 steht auch im Eingriff mit dem Zahnrad 258, das drehbar auf der Zwischenwelle
248 angebracht ist. Auf der Zwischenwelle ist weiterhin ein mit dem Zahnrad 254
im Eingriff befindliches Zahnrad 272 angeordnet. Die Zahnräder 254 und 272 bilden
die. Schnellgangübersetzung, während die Zahnräder 256 und 258 zum Langsamlauf dienen.
Sich abwechselnd radial erstreckende Kupplungsscheiben der Mehrscheibenkupplung
260 sind an. dem ringförmigen Fortsatz 262 befestigt, der sich mit dem Zahnrad 258
dreht. Die anderen Scheiben der Kupplung 260 sind am Kupplungsgehäuse 264 befestigt,
das seinerseits an der Zwischenwelle 248 befestigt ist und sich damit dreht.
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Im Kupplungsgehäuse befindet sich ein ringförmiger Kolben 266, der
eine Druckplatte 266' trägt. Diese wird durch die Feder 268 von den Kupplungsscheiben
weggedrückt. Zum Betätigen der Kupplung 260, so daß die Zwischenwelle 248 über die
Zahnräder 256 und 258 angetrieben wird, leitet man durch die Leitung 270, von der
ein Teil von einer Bohrung in der Zwischenwelle 248 gebildet wird, Druckflüssigkeit
auf den Kopf des Kolbens 266.
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In Fig. 5 ist die Kupplung eingerückt gezeigt, wogegen sie in Fig.
6 ausgerückt dargestellt ist. In der letzteren Stellung der Kupplung kann sich-
das Zahnrad 258 frei auf der Zwischenwelle 248 drehen.
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Das Zahnrad 254 der treibenden Welle 242 steht im Eingriff mit dem
Zahnrad 272, das wie das Zahnrad 258 drehbar auf der Zwischenwelle 248 gelagert
ist. Sich abwechselnd radial eistreckende Kupplungsscheiben der Mehrscheibenkupplung
274 sind an dem ringförmigen Fortsatz 276 befestigt, der sich mit dem Zahnrad 272
dreht. Die anderen Scheiben der Kupplung 274 sind am Kupplungsgehäuse 278 befestigt,
das seinerseits auf der Zwischenwelle 248 sitzt und sich damit dreht.
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Innerhalb des Kupplungsgehäuses befindet sich ein ringförmiger Kolben
280, welcher eine Druckplatte 280' trägt, die durch eine Feder 282 von den Kupplungsscheiben
weggedrückt wird. Zum Betätigen der Kupplung 274, so daß die Zwischenwelle 248 über
die Zahnräder 254 und 272 angetrieben wird, leitet man durch die Leitung 284, von
der ein Teil von einer Bohrung in der Zwischenwelle 248 gebildet wird, Druckflüssigkeit
auf den Kopf des ringförmigen Kolbens 280. Diese Kupplung ist in Fig. 5 ausgerückt
und in Fig. 6 eingerückt dargestellt. In dieser letzteren Stellung wird die Zwischenwelle
248 schneller angetrieben, als wenn die Kupplung 260 eingerückt ist. Da die Kupplung
274 den Schnellgang mit niedrigem Drehmoment einschaltet, besitzt sie weniger Kupplungscheibenpaare
als die Kupplung 260 mit hohem Drehmoment für den Langsamlauf.
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Ein auf der treibenden Welle 242 befindliches Zahnrad treibt einen
Drehzahlregler 287. Dieser ist durch den Arm 287' und die Stange 287" mit einem
Ventil zur hydraulischen Steuerung der Getriebeschaltkupplungen verbunden. Der Drehzahlregler
ist vorgesehen, um das Wechselgetriebe automatisch vom schnelleren auf den langsameren
Gang oder umgekehrt je nach der Umdrehungsgeschwindigkeit der treibenden Welle umzuschalten.
Der Drehzahlregler hält also bei Maschinen mit Drehmomentwandler dessen Leistung
in brauchbaren Grenzen. Neben den drehbar darauf gelagerten Zahnrädern 272 und 258
trägt die Zwischenwelle 248 auch die Zahnräder 286 und 288, welche darauf verheilt
sind. jedes dieser Zahnräder ist antiebsmäßig mit jeder der getriebenen Welle 246
und 252 verbunden. Die getriebenen Wellen sind mit dem Endantrieb des Fahrzeugs
verbunden. Das Zahnrad 288 auf der Zwischenwelle 248 steht dauernd
im Eingriff mit den drehbar auf ihren getriebenen Wellen 246 und 252 gelagerten
Zahnrädern 302 und 304..
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Sich abwechselnd radial erstreckende Kupplungsscheiben der Mehrscheibenkupplung
306 sind an dem ringförmigen Fortsatz 308 befestigt, der sich mit dem Zahnrad 302
dreht. Die anderen Scheiben der Kupplung 306 sind am Kupplungsgehäuse 310 befestigt,
das seinerseits auf der getriebenen Welle 246 befestigt ist und sich damit dreht.
Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein ringförmiger Kolben 312 mit einer Druckplatte
313, der durch eine Feder 314 von den Kupplungsscheiben weggedrückt wird.
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Zur Betätigung der Kupplung 306, so daß die getriebene Welle 246 über
die Zahnräder 288 und 302 angetrieben wird, leitet man durch eine Leitung 316, von
der ein Teil durch eine Bohrung in der getriebenen Welle 246 gebildet wird, Druckflüssigkeit
auf den Kopf des ringförmigen Kolbens 312. Da der gewöhnliche Drehsinn der treibenden
Welle 242 und der Zwischenwelle 248, der durch Pfeile in Fig. 2 angezeigt ist, bilden
das Zahnrad 302 und die damit zusammenarbeitende Kupplung 306 den Vorwärtsgang für
den mit der getriebenen Welle 246 verbundenen Endantrieb.
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Das Zahnrad 304 ist antriebsmäßig mit der getriebenen Welle 252 ebenso
verbunden wie in bezug auf das Zahnrad 302 beschrieben wurde. Entsprechende Teile
sind demnach mit gleichen, jedoch gestrichelten Zahlen versehen. Der einzige Unterschied
zwischen diesen beiden Antriebsgruppen besteht darin, daß während Kupplung 306 die
Vorwärtsgangkupplung für Welle 246 ist, die Kupplung 306' die Rückwärtsgangkupplung
für die getriebene Welle 252 ist. Deshalb wird in Fig. 5, in welcher .dieser Teil
des Wechselgetriebes dargestellt ist, die Kupplung 306 eingerückt und die Kupplung
306' ausgerückt gezeigt.
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Das Zahnrad 286 der Zwischenwelle 248 ist über das vom Wellenzapfen
244 getragene Zwischenzahnrad 320 antriebsmäßig mit dem drehbar auf der getriebenen
Welle246 gelagerten Zahnrad318 verbunden. Das Zahnrad 286 ist auf ähnliche Weise
über das von dem drehbar auf der getriebenen Welle 252 gelagerten Zahnrad 318' verbünden.
Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 318 und 318' mit dem Zahnrad 286 ist dasselbe
wie das der Zahnräder 302 und 304 mit dem Zahnrad 288. Hierdurch drehen sich die
getriebenen Wellen 246 und 252 mit der gleichen Geschwindigkeit, gleichgültig, ob
sie vom Zahnrad 288 oder 286 angetrieben werden. Die zwei Zahnrädersätze sind vorgesehen
worden, um die beiden getriebenen Wellen 246 und 252 umsteuern zu können.
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Sich abwechselnd radial erstreckende Kupplungsscheiben der Mehrscheibenkupplung
324 sind an dem ringförmigen Fortsatz 326 befestigt, der sich mit dem Zahnrad 318
dreht. Die anderen Scheiben der Kupplung 324 sind am Kupplungsgehäuse 328 befestigt,
welches seinerseits auf der getriebenen Welle 246 befestigt ist und sich mit ihr
dreht. Innerhalb des Kupplungsgehäuses 328 befindet sich ein ringförmiger Kolben
330, der eine Druckplatte 331 trägt. Diese wird durch die Feder 332 von den Kupplungsscheiben
weggedrückt.
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Um die Kupplung 324 derart zu betätigen, daß die getriebene Welle
246 über die Zahnräder 286 und 318 angetrieben wird, leitet man Druckflüssigkeit
durch eine Leitung 334, von welcher ein Teil von einer Bohrung in der getriebenen
Welle 246 gebildet wird, zum Kopf des Kolbens 330.
Das Zahnrad 318'
ist antriebsmäßig mit der getriebenen Welle 252 ebenso verbunden wie in bezug auf
das Zahnrad 318 und die getriebene Welle 246 beschrieben wurde, so daß entsprechende,
nicht besonders beschriebene Teile mit gestrichelten Zahlen versehen sind.
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In Fig. 5 ist das Wechselgetriebe mit eingerücktem Vorwärts-Langsamlauf
und in Fig. 6 mit eingerücktem Rückwärts-Schnellgang dargestellt. Aus der Beschreibung
des Wechselgetriebes geht hervor, daß durch einfache Betätigung entsprechender Ventile,
welche die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu den entsprechenden Kupplungen steuern,
die schwere Fördermaschine im schnellen oder langsamen Gang vorwärts oder rückwärts
laufen kann; daß eines der Fahrwerke vorwärts und das andere riickwärts laufen oder
daß eines der Fahrwerke im Leerlauf gehalten werden kann, während das andere im
schnellen oder langsamen Gang vor- oder rückwärts fährt. Ebenso ist ersichtlich,
daß durch das Wechselgetriebe mit Dauereingriff diese Gänge sehr schnell hintereinander
geschaltet werden können, ohne das Wechselgetriebe zu beschädigen. Hierdurch ist
eine feinfühlige Steuerung der schweren Maschine für Erdarbeiten möglich, wie sie
bisher noch nicht erzielt worden ist. Auch kann der Wechsel von einem niedrigen
in einen höheren Gang ohne Geschwindigkeits- oder Momentverlust bei Übertragung
des vollen Drehmoments vorgenommen werden.