DE1188449B

DE1188449B - Zahnraederwechselgetriebe in Gruppenbauart fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1188449B
Application number: DEK43531A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Keienburg
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1961-04-21
Filing date: 1961-04-21
Publication date: 1965-03-04

Description

Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart für Kraftfahrzeuge, dessen Abtriebswelle parallel zur mit einer Vorgelegewelle koaxialen Antriebswelle verläuft, wobei die Zahnräder des Hauptschaltgetriebes auf der Vorgelegewelle und auf der Abtriebswelle angeordnet sind und ein auf der Antriebswelle drehfest angeordnetes Zahnrad mit einem auf der Abtriebswelle losen Zahnrad in ständigem Eingriff steht, das mit einem benachbarten, auf der Abtriebswelle lose vorgesehenen, jedoch mit dieser kuppelbaren Zahnrad verbindbar ist und mit diesem Zahnrad ein auf der Vorgelegewelle fest angeordnetes Zahnrad ständig kämmt und die Vorgelegewelle mit der Antriebswelle kuppelbar ist.
Landwirtschaftliche Schlepper werden im allgemeinen für zwei grundsätzlich verschiedene Arbeitsarten eingesetzt. Die eine ist das Arbeiten bei Vorwärtsfahrt als Zugmaschine. Hierbei ist es in Ab- hängigkeit vom Arbeitsgang, wie z. B. Pflügen, Mähdreschen, Heupressen, notwendig, einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich einzuhalten. Es ist dabei wünschenswert, die zulässige Arbeitsgeschwindigkeit des Schleppers möglichst hoch zu halten und voll auszunutzen. Die andere Arbeitsart ist vorwiegend der Lade- oder Planiervorgang, bei dem es in erster Linie darauf ankommt, in kurzen Intervallen von der Vorwärtsfahrt auf die Rückwärtsfahrt umzuschalten. Dies ist vor allem dann erforderlich, wenn der Schlepper mit einem Lade- oder Planiergerät ausgerüstet ist und das Ladegerät bzw. das Planiergerät in langsamer Vorwärtsfahrt unter hohem Drehmoment für die Antriebsmaschine unter das Ladegut oder das vom Planiergerät bewegte Gut geschoben und in schneller Rückwärtsfahrt bei kleinem Drehmoment für die Antriebsmaschine das Ladegut abgefahren bzw. das Planiergerät zum nächsten Planieransatz gefahren wird.
Für vorgenannte Arbeitsarten ist bereits ein Zahnradwechselgetriebe in Gruppenbauart bekanntgeworden, bei dem die Abtriebswelle parallel zur Antriebswelle verläuft, die mit der Vorgelegewelle fluchtet. Das eingeleitete Drehmoment wird dabei von der Antriebswelle über eine aus drei Rädern bestehende Rädergruppe, deren erstes Rad fest auf der Antriebswelle und deren drittes Rad lose auf der Abtriebswelle angeordnet ist, direkt auf ein die Vorgelegewelle mit der Abtriebswelle verbindendes Räderpaar übertragen, von denen es wahlweise direkt auf die Abtriebswelle über eine Kupplung oder über die Vorgelegewelle auf die Abtriebswelle übertragen wird. Das fest auf der Antriebswelle angeordnete Rad der Rädergruppe ist fernerhin direkt mit der Vorgelegewelle kuppelbar, wobei das Einkuppeln bei Umkehrung der Drehrichtung erfolgt. Fernerhin erfolgt der Antrieb in den Vorwärtsgängen mit Ausnahme der höchsten Gangstufe über die aus drei Rädern bestehende Rädergruppe sowie das benachbarte Räderpaar und die jeweiligen Schieberäder der Vorgelegewelle auf die Abtriebswelle. Dagegen wird bei Umkehr der Drehrichtung das Drehmoment von der Antriebswelle direkt über die Kupplung zwischen dem festen Zahnrad der Antriebswelle über die Vorgelegewelle und deren Schieberäder auf die lose auf der Abtriebswelle angeordneten und mit dieser kuppelbaren Räder übertragen. Nachteilig bei diesem Getriebe ist jedoch, daß es für die Umschaltung der niedrigsten Gangstufe für die Vorwärtsfahrt auf die höchste Gangstufe für die Rückwärtsfahrt neben dem Verschieben zweier Schieberäderpaare des Verschiebens zwei auf verschiedenen Achsen angeordneter Kupplungen bedarf. Ein solcher Schaltvorgang ist somit nicht in gerader Schaltrichtung möglich und erbringt neben dem vorhandenen baulich großen Aufwand an Zahnrädern große Schaltwege und mindert damit die Rentabilität des Fahrzeuges.
Ferner sind bereits Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart bekannt, deren Räderzahl stets gleich der Anzahl der Geschwindigkeitsstufen plus 2 ist und bei denen die der Schaltung der Geschwindigkeitsstufen dienenden Kupplungen der Schaltstufenanzahl minus 2 entsprechen. Im Zusammenhang mit diesen bekannten Zahnradwechselgetrieben ist jedoch kein Hinweis auf die Anordnung eines Rückwärtsganges gegeben.
Ausgehend von diesem bekanntgewordenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Zahnradwechselgetriebe in Gruppenbauart zu schaffen, mit dem in rationeller Weise sowohl Ackerarbeiten als auch Lade- und Planierarbeiten durchgeführt werden können und wobei bei einem Mindestaufwand an Zahnrädern die Möglichkeit bestehen soll, direkt aus langsamer Vorwärtsfahrt in gerader Schaltrichtung der Schaltstange auf schnelle Rückwärtsfahrt zu schalten.
Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe in Gruppenbauart dadurch gelöst, daß mit dem auf der Abtriebswelle lose angeordneten, mit dem auf der Antriebswelle drehfesten Zahnrad kämmenden Zahnrad ein auf einer Umkehrwelle drehfestes Zahnrad in ständigem Eingriff steht und ein auf der Umkehrwelle drehfestes, aber axial verschiebbares Umkehrrad in das auf der Vorgelegewelle fest angeordnete Zahnrad in und außer Eingriff schiebbar ist, wobei das Umkehrrad in Eingriff bzw. außer Eingriff gemeinsam mit dem Kuppeln bzw. Entkuppeln der beiden auf der Abtriebswelle lose angeordneten Zahnräder verschiebbar ist. Ein solches Getriebe erbringt den Vorteil, daß bei einem geringsten Aufwand an Bauteilen neben der Verdoppelung der Vor-und Rückwärtsgänge eine Vereinfachung der Wendeschaltung erfolgt, die sich auf sämtliche Gänge des Nachschaltgetriebes auswirkt. Es ist somit die Mög- lichkeit geschaffen, direkt aus langsamer Vorwärtsfahrt in gerader Schaltrichtung der Schaltstange auf schnelle Rückwärtsfahrt zu schalten. Die Umschaltung von langsamer Vorwärtsfahrt auf schnelle Rückwärtsfahrt erbringt eine Entlastung des Bedienungspersonals, das bei einem Schlepper ohnehin in der Betätigung von sonstigen der Steuerung hydraulischer Lade- bzw. Planiergeräten dienender Steuerorgane ausgelastet ist. Neben der wesentlichen Entlastung des Bedienungspersonals ergibt sich der zusätzliche Vorteil kurzer Schaltzeiten und damit größerer Rentabilität.
In der Zeichnung ist eine schematische Darstellung des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung beispielsweise gezeigt.
Mit 1 ist eine Kupplung bezeichnet, über die eine Welle 2 mit der Antriebsmaschine verbunden werden kann. Die Welle 2 ist die Welle für den motorabhängigen Zapfwellenantrieb und ist durch eine hohle Antriebswelle 3 und eine hohle Vorgelegewelle 4 hindurchgeführt. Die Antriebswelle 3 und die Vorgelegewelle 4 sind über eine Kupplung 21 miteinander kuppelbar. Ein auf der Antriebswelle angeordnetes Zahnrad 6 steht mit einem auf einer Abtriebswelle 8 gegenüber dieser drehbar gelagerten Zahnrad 7 in ständigem Eingriff. Am anderen Ende der Antriebswelle befindet sich die Fahrkupplung 5. Mit dem Zahnrad 7 kämmt ein auf einer Umkehrwelle 19 fest angeordnetes Zahnrad 17. Ein Umkehrrad 18 ist auf der Umkehrwelle 19 drehfest, aber verschiebbar gelagert.
Über eine Kupplung 22 ist das Zahnrad 7 mit einem Zahnrad 13 des im Ausführungsbeispiel als viergängiges Getriebe ausgebildeten Hauptschaltgetriebes kuppelbar.' Die Zahnräder9 und 13 bzw. 10 und 14, 11 und 15 bzw. 12 und 16 des Hauptschaltgetriebes stehen in dauerndem Eingriff, wobei die Zahnräder 9 bis 12 auf der Vorgelegewelle 4 fest angeordnet sind und die Zahnräder 13 bis 16 auf der Abtriebswelle 8 lose gelagert sind. über Kupplungen 25 und 26 können die auf der Abtriebswelle 8 gelagerten Zahnräder 13 bis 16 mit dieser gekuppelt werden. Bei normaler Straßenfahrt werden die hohle Antriebs- und Vorgelegewelle 3 und 4 über die Kupplung 21 miteinander verbunden, so daß eine direkte Kraftübertragung von der Antriebswelle 3 auf die Vorgelegewelle 4 erfolgt. Beim Umschalten auf die langsamen Arbeitsgeschwindigkeiten werden die Zahnräder 7 und 13 über die Kupplung 22 verbunden, so daß nunmehr die Kraftübertragung über die ein Gruppengetriebe bildenden Zahnräder 6, 7, 9 und 13 auf die Vorgelegewelle 4 erfolgt, wobei die Zahnräder 9 und 13 sowohl zum Gruppengetriebe als auch zum Hauptschaltgetriebe gehören. Damit ein möglichst großer Gruppensprung erreicht wird, handelt es sich bei den Rädern 9 und 13 um die Räderpaarung mit der kleinsten übersetzung ins langsame, also um die im Ausführungsbeispiel der 4. Gangstufe zugeordnete Zahnräderpaarung. Dabei ergibt sich noch der Vorteil, daß die hauptsächlich mit voller Leistung benutzten Gänge nur je einen Zahneingriff haben, was wiederum eine Wirkungsgradverbesserung von etwa 4 % gegenüber den drei langsameren Gängen der langsamen Gruppe bedeutet.
Die Schiebemuffe 24 für das Umkehrrad 18 wird durch eine Schaltgabel 23 mit der Kupplung 22 betätigt, so daß die Gruppen- und Wendeschaltung über den einen und die Getriebeschaltung über den anderen Schalthebel erfolgt.

Claims

Patentanspruch: Zahnradwechselgetriebe in Gruppenbauart für Kraftfahrzeuge, dessen Abtriebswelle parallel zur mit einer Vorgelegewelle koaxialen Antriebswelle verläuft, wobei die Zahnräder des Hauptschaltgetriebes auf der Vorgelegewelle und auf der Abtriebswelle angeordnet sind und ein auf der Antriebswelle drehfest angeordnetes Zahnrad mit einem auf der Abtriebswelle losen Zahnrad in ständigem Eingriff steht, das mit einem benachbarten, auf der Abtriebswelle lose vorgesehenen, jedoch mit dieser kuppelbaren Zahnrad verbindbar ist und mit diesem Zahnrad ein auf der Vorgelegewelle fest angeordnetes Zahnrad ständig kämmt und die Vorgelegewelle mit der Antriebswellekuppelbarist,dadurch gekennzeichn e t, daß mit dem auf der Abtriebswelle (8) lose angeordneten, mit dem auf der Antriebswelle (3) drehfesten Zahnrad (6) kämmenden Zahnrad (7) ein auf einer Umkehrwelle (19) drehfestes Zahnrad (17) in ständigem Eingriff steht und ein auf der Umkehrwelle (19) drehfestes, aber axial verschiebbares Umkehrrad (18) in das auf der Vorgelegewelle (4) fest angeordnete Zahnrad (9) in und außer Eingriff schiebbar ist, wobei das Umkehrrad (18) in Eingriff bzw. außer Eingriff gemeinsam mit dem Kuppeln bzw. Entkuppeln der beiden auf der Abtriebswelle (8) lose angeordneten Zahnräder (7 und 13) verschiebbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 948 763, 943 807, 938 106, 932 349, 928 214, 923 402, 829 991; deutsche Patentanmeldung D 13028 XII / 47 h (bekanntgemacht am 16. 7. 1953); »VDI-Zeitschrift«, Band 92, Nr. 33, vom 21. No. vember 1950, S. 936, Bild 14.