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Zahnräderwechselgetriebe für straßen-und geländegängige Sonderfahrzeuge,
insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe
für straßen- und geländegängige Sonderfahrzeuge, insbesondere für landwirtschaftliche
Zwecke, mit mindestens je einer Haupt-, einer Vorgelege- und einer Vorstufenwelle
und mist einem auf der Vorstufenwelle wahlweise in drei verschiedene Stellungen,
axial bewegbaren Schieberad, das in der ersten Endstellung ein Zahnrad der Hauptwelle,
@in der zweiten Endstellung ein Zahnrad der Vorgelegewelle und in der Mittelstellung
ständig ein Zwischenrad und dadurch eine mit der Vorgelegewelle verbundene ausrückbare
Kriechganggruppe antreibt.
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Ein bekanntes Wechselgetriebe der vorstehenden Art dient für die Kraftübertragung
bei einem Zugfahrzeug, welches mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit von
über 50 km pro Stunde über die an sich üblichen landwirtschaftlichen Schlepper-
weit hinausgeht und deswegen viel universeller verwendbar ist. Dieses Wechselgetriebe
soll durch Hinzufügen einer für bestimmte Arbeiten in der Landwirtschaft erforderlichen
Ganggruppe erweitert werden, ohne hierfür vorhandene Gangstufen zu beeinflussen
und den Platzbedarf zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei den
eingangs erwähnten Wechselgetrieben in der Mittelstellung von dem auf der Vorstufenwelle
angeordneten Schieberad zum Erzielen einer weiteren langsamen Ganggruppe ein zweites
Zwischenrad angetrieben wird, in das ein Zahnrad eines aus rückbaren Zahnblockes
einschiebbar ist, der seinerseits mit einem anderen Zahnrad in das Zahnrad der Hauptwelle
eingreift, das in der ersten Endstellung selbst mit dem Schieberad kämmt. Zweckmäßig
besteht dabei der ausrückbare Zahnradblock in an sich bekannter Weise aus zwei koaxial
angeordneten und drehfest miteinander verbundenen Zahnrädern, deren größeres in
das Zwischenrad und deren kleineres in das Zahnrad auf der Hauptwelle einreift.
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Der ausrückbare Zahnradblock kann in an sich bekannter Weise eine
zum Eingriff einer Schaltgabel bestimmte Schaltmuffe aufweisen und drehbar auf einer
im Getriebegehäuse fest angeordneten Zwischenwelle gelagert sein. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, d aß ein Zahnrad in an sich bekannter Weise eine Schaltmuffe aufweist
und mit .dem anderen Zahnrad gemeinsam axial verschiebbar und drehfest auf einer
Hülse angeordnet und diese Hülse auf der Zwischenwelle drehbar gelagert ist.
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Die Erfindung 'hat den Vorteil, daß unter Beibehaltung aller bisher
vorhandenen Gangstellungen und Sonderabtriebe wie z. B. Kriechgang, Zapfwellenabtricbe
usw. nunmehr das Wechselgetriebe zwei weitere Gangiibersetzungen aufweist, deren
eine im nachfolgenden Ausführungsbeispiel genau dein sogenannten Fünfkilometergang
entspricht.
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Um beim erfindungsgemäßen Getriebe eine Fehlschaltung zu vermeiden,
wird gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens die Schaltwelle für die weitere
-langsame Ganggruppe und die Schaltwelle für die Kriechganggruppe in an sich bekannter
Weise derart gegeneinander verriegelt, daß jeweils nur eine Ganggruppe einrückbar
ist. Es kann also entweder nur der Kriechgang oder nur die weitere langsame Ganggruppe
insbesondere der sogenannte Fünfkilometergang eingeschaltet werden.
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Die Schaltwelle für die weitere langsame Ganggruppe ist mit einem
von- außen zu betätigenden besonderen Schalthebel versehen und mit dem Ende einer
kurbelartigen. Koppelstange verbunden, die mit ihrem Kurbelarm in einen Finger der
Schaltwelle für die Kriechganggruppe eingreift. Bei einer anderen Ausführungsform
ist die Schaltwelle für die Kriechganggruppe durch einen Hebel od. dgl. mdt einer
drehbaren Sperrplatte in den Weg des Schalthebels der weiteren langsamen Ganggruppe
schwenkbar ist, während bei eingeschalteter Ganggruppe das Eins c 'halten der Kriechganggruppe
t) verhindert wird.
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Das bekannte Getriebe sowie Ausführungsbeispiele des Getriebes nach
der Erfindung stellen die Zeichnungen dar. Es zeigt Fig. 1 das Getriebeschema des
bekannten Getriebes, Fig.2 das Getriebeschema der sogenannten Fünfkilometerganggruppe
für das Getriebe nach der Erfindung, Fig.3 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße
Getriebe und Fig. 4 eine Ausführungsform des Zahnräderblockes die sogenannte Fünfkilometerganggruppe,
Fig.5
eine Ausführungsform des Schaltgestänges des Getriebes zum Schalten der sogenannten
Fünfkilometerganggruppe.
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Nach Fig. 1 besteht das bekannte Getriebe aus einem Getriebegehäuse
10, in dem eine Hauptwelle 11, eine Vorgelegewelle 12 und eine Vorstufenwelle 13
angeordnet sind. Der Antrieb erfolgt durch die Antriebswelle 14 über die jeweils
eingeschaltete Getriebestufe auf die Hauptwelle 11. Diese treibt ihrerseits über
ein Gelenk 15 die zur Hinterachse führende Kardanwelle 16 und unter Zwischenschaltung
eines Zahnräderpaares 17 eine weitere Welle 18, welche durch ein Gelenk 19 mit der
zur Vorderachse führenden Kardanwelle20 in Verbindung steht. Letztere Verbindung
kann ausrückbar sein. Auf der Vorstufenwelle 13 -welche durch ein Zahnrad 28 von
der Antriebswelle 14 aus angetrieben wird -, ist unter anderem ein axial bewegbares
Schieberad 21 angeordnet, welches drei verschiedene Stellungen einnehmen kann. In
der vorderen strichpunktiert gezeichneten Endstellung 21' greift es in ein auf der
Hauptwelle 11 befestigtes Zahnrad 22 ein und dient zur Bildung des ersten und zweiten
Vorwärtsganges. In der hinteren Endstellung 21" greift es in ein auf der Vorgelegewelle
12 gelagertes Zahnrad 23 ein und dient zur Bildung des ersten und zweiten Rückwärtsganges.
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In der mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Mittelstellung greift
das Schieberad 21 in das Zahnrad 24 einer Kriechganggruppe ein. Letztere besteht
aus dem bereits erwähnten Zahnrad 24, zwei weiteren Zahnräderpaaren 25 und 26, wobei
das Zahnrad 26' des Zahnräderpaares 26 seinerseits in das Zahnrad 23 der Vorgelegewelle
eingreift. Die gesamte aus den Zahnrädern 24, 25 und 26 bestehende Krie-chganggruppe
ist in der Figur in eingerücktem Zustand dargestellt. Sie ist als Ganzes durch eine
Schaltwelle27 in nicht näher dargestellter Weise ausrückbar, so daß dann die Verbindung
zwischen dem Sehieberad 21 und dem Zahnrad 24 sowie auch zwischen den Zahnrädern
26' und 23 getrennt ist.
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Nach den Fig. 2 und 3 steht in der erwähnten Mittelstellung das Schieberad
21 im Eingriff mit einem Zwischenrad 29, das auf einer Zwischenwelle 30 gelagert
ist. Die Zwischenwelle 30 wird angetrieben über das Zahnrad 31, das mit einem auf
der Vorgelegewelle sitzenden, gesondert schaltbarem Schieberad kämmt und treibt
über das auf ihr befestigte Zahnrad 31 die vorhandenen Zapfwellen od. dgl. an. Das
Zwischenrad 29 kämmt seinerseits mit einem aus zwei Zahnrädern 32 und 33 bestehenden
Zahnräderblocks 34, der auf einer im Getriebegehäuse 10 befestigten Zwischenwelle
35 drehbar und längsverschiebbar gelagert ist. Die beiden Zahnräder 32 und 33 des
Zahnräderblockes 34 bestehen zusammen mit einer Schaltmuffe 36 aus einem Stück und
sind auf der Zwischenwelle35 durch Lager 37 gelagert. Das größere Zahnrad 32 kämmt
mit dem Zwischenrad 29, während das kleinere Zahnrad 33 mit dem Zahnrad 22 auf der
Hauptwelle 11 kämmt.
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Die Abmessungen der Zahnräder des Zahnräderblock-es 34 sind so gewählt,
daß das Zahnrad 22 mit der Hauptwelle bei eingeschaltetem Zahnräderblock 34 etwas
langsamer angetrieben wird, als wenn es in der vorderen Endstellung 21' direkt von
dem auf der Vorstufenwelle 13 gelagerten Zahnrad 21 angetrieben würde. Diese Übersetzung
ergibt bei entsprechender Auslegung zwei Gänge, da das Moment vom Zahnrad 22 auf
der Hauptwelle 11 aus über die Zahnräder des ersten bzw. zweiten Vorwärtsganges
weitergeleitet wird. Letzterer ergibt genau den erwünschten Fünfkilometergang für
landwirtschaftliche Sonderzwecke. In die-Schaltmuffe 36 des Zahnräderblockes 34
greift eine Schaltgabel 38 ein, die auf einer Schaltstange 39 gelagert und allein
oder zusammen mit dieser in Längsrichtung parallel zur Zwischenwelle 35 bewegbar
isst. In die Schaltstange 39 bzw. die Schaltgabel 38 greift ein nach abwärts gerichteter
Schaltfinger 40 einer Schaltwelle 41 ein, welche quer zur Schaltstange im Getriebegehäuse
10 gelagert ist. Auf dieser Schaltwelle 41 ist ein von außen zugänglicher Schalthebel
42 zum Einschalten der .sogenannten Fünfkilometerganggruppe angeordnet.
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Es ist notwendig, die Schaltung der Kriechganggruppe und der Fünfkilometerganggruppe
gegeneinander derart zu verriegeln, daß entweder nur der eine oder der andere, niemals
aber beide zusammen, eingerückt werden können. Es können aber beide zusammen ausgerückt
sein. Hierfür ist die Schaltwelle 27 für den Kriechgang mit der Schaltwelle 41 für
die Fünfkilometerganggruppe durch eine Koppelstange 43 verbunden. Diese .ist als
einarmige Kurbel ausgebildet und in einem Winkelstück 44 des Getriebegehäuses gelagert.
Am Kurbelarm 45 greift ein Finger 46 an, der auf der Schaltwelle 27 der Kriechganggruppe
befestigt oder anders mit ihr verbunden ist. D,ie Koppelstange 43 greift mit ihrem
anderen, flachen Ende in einen Schlitz 47 der Schaltwelle 41 für die Fünfkilometerganggruppe
ein. Um ein Herausrutschen aus diesem Schlitz zu verhindern, wird sie durch eine
Feder48 ständig in Richtung auf .die Schaltwelle41 vorgespannt.
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Die Schaltung des Getriebes erfolgt in nachstehend erläuterter Art
und Weise: Zum Einrücken der Fünfkilometerganggruppe wird mit dem Schalthebe142
über die Schaltgabel 38 der Zahnräderblock 34 in die in Fig.2 dargestellte Stellung
gebracht. Durch die Koppelstange 43 wird dabei gleichzeitig die Schaltwelle27 der
Kriechganggruppe - falls diese eingerückt war - so weit gedreht, bis die Kriechganggruppe
ausgerückt ist. In dieser Stellung erfolgt jetzt der Antrieb von der Antriebswelle
14 über das Zahnrad 49 und das Zahnrad 28 auf der Vorstufenwelle, und das in der
Mittelstellung befindliche Schieberad21. Von diesem aus wird das Drehmoment über
das Zwischenrad 29, die Zahnräder 32 und 33 des Zahnräderblockes 34 auf das Zahnrad
22 auf der Hauptwelle übertragen. Von dort aus erfolgt die weitere Kraftübertragung
über die Zahnräderpaare 50 und 51 des ersten oder die Zahnräderpaare 50 und 52 des
zweiten Ganges.
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Zum Einschalten der Kriechganggruppe wird mit dem Schalthebel
53 die Schaltwelle, 27 so gedreht, daß die gesamte Kriechganggruppe
24, 25, 26 zum Eingriff in das Schieberad 21 und das Zahnrad 23 auf der Vorgelegewelle
kommt. Dabei wird gleichzeitig über die Koppelstange 43 der Zahnräderblock 34 nach
rechts (s. Fig. 2) außer Eingriff gebracht. Dies ist erforderlich, da sdnst inrfolge
gleichzeitigen Eingriffs der Zahnräder 26' und 23 und der Zahnräder 22 und 33 das
Getriebe blockieren würde. Die Kraftübertragung in den Kriechgängengruppen erfolgt
nun vom Schieberad 21 der Vorstufenwelle aus über die gesamte Kriechganggruppe 24,
25, 26 auf das Zahnrad 23 auf der Vorgelegewelle, und von dort aus wieder wahlweise
über die Zahnräderpaare 50 und 51 der ersten oder die Zahnräderpaare 50 und 52 des
zweiten Ganges.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.4 besteht der Zahnräderblock 34 aus
zwei getrennten Zahnrädern 32' und 33'. Diese sind auf einer Hülse 54 drehfest angeordnet,
die auf der Zwischenwelle 35 mit den Lagern 37 od. dgl. drehbar gelagert ist. Am
Zahnrad 33' ist wiederum eine Schaltmuffe 36 vorgesehen. Eine Feder
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od. dgl. verbindet beide Zahnräder axial, so daß sie nur gemeinsam axial bewegt
werden können. Die Wirkungsweise ist dieselbe wie bisher bereits beschrieben wurde.
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Nach Fig.5 ist für die gegenseitige Verriegelung der Schaltung der
beiden Ganggruppen gegeneinander an der Schaltwelle 27 für die Kriechganggruppe
ein Hebel 56 angelenkt, der mit einer Sperrplatte 57 verbunden ist. Letztere ist
dem Schalthebel 42 für die Fünfkilometerganggruppe zugeordnet. In der dargestelften
Stellung ist die Fünfkilometerganggruppe eingeschaltet, und die Sperrplatte 57 verhindert
durch Anschlag am Schalthebel 42, daß die Kriechganggruppe durch Drehen des Schalthebels
27 auch eingeschaltet werden kann. Dies ist erst möglich, wenn der Schalthebel 42
4n die strichpunktierte Lage gebracht, d. h. die Fünfkilometerganggrupp.e ausgeschaltet
wird. Dann kann die Kriechganggruppe eingeschaltet werden, wobei aber die Sperrplatte
57 dann ein Einschalten der Fünfkilometerganggruppe verhindert.