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Zweistufiges, unter Last schaltbares Vorschaltgruppengetriebe für
Ackerschlepper Die Erfindung betrifft ein zweistufiges, unter Last schaltbares Vors
chaltgruppenge triebe für Ackerschlepper mit zwei je für sich durch einen hydraulisch
beaufschlagten Kolben betätigbaren Reibkupplungen, vorzugsweise Lamellenkupplungen.
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Bei bekannten Gruppengetrieben dieser Art werden die beiden Reib-
bzw. Lamellenkupplungen durch je eine Schraubenfeder oder durch jeweils mehrere
kleinere Schraubenfedern in gelöster Stellung gehalten. Um die Kupplungsstellung
zu erreichen, muß daher der Kolben der einen oder anderen Kupplung mit Hilfe des
hydraulischen Druckmittels gegen die Kraft der Feder bzw. Federn verschoben werden.
Es ist somit für jeden Kolben eine eigene Hydraulikßu- bzw. -ableitung erforderlich.
Der Nachteil der bekannten ruppengetriebe besteht aber vor allem darin, daß bei
Ausfall der Hydraulikpumpe
bzw. bei einem Leck in der Hydraulikleitung
beide Kupplungen durch die Federkraft gelöst werden und daher der Antriebszug völlig
unterbrochen ist. Bei einem Motorschaden bzw. Ausfall der Hydraulikpumpe ist es
dann nicht mehr möglich, bei Bergabfahrt mit dem Motor eu bremsen.
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Es fehlt aber auch die Möglichkeit, den Motor durch Anschleppen des
Fahrzeuges in Gang zu setzen, weil eben beide Kupplungen die Ausrückstellung einnehmen
und demnach keine Antriebsverbindung von den Schlepperhinterrädern her mehr besteht.
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Es ist zwar auch eine Konstruktion bekannt, bei der die beiden Lamellenkupplungen
mittels einer gemeinsamen Schiebemuffe wechselweise rein mechanisch betättbar sind.
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Hier ist aber wieder der Nachteil vorhanden, daß kein zugkraftunterbrechungsfreies
Schalten möglich ist, weil sich zwischen der Einrückstellung der einen Spplung und
der Ausrückstellung der anderen Kupplung eine Neutralstellung ergibt. Man könnte
zwar die Anordnung eo treffen, daß die eine Kupplung bereits zu Schleifen beginnt,
bevor die andere Kupplung voll gelöst hat, doch läßt sich dann keine Neutralstellung,
in der beide Kupplungen gelöst sind, erreichen, d.h. die Kupplungen sind erhöhtem
Verschleiß ausgesetzt.
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Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu
beseitigen und ein Vorschaltgruppengetriebe der eingangs geschilderten Art zu schaffen,
bei dem trotz Ausfall des Hydraulikdruckes zur Kupplungsbetätigung keine Unterbrechung
des Antriebszuges zwischen Motor und Schleppertriebrädern zu befürchten ist und
sich weitere Vorteile ergeben.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe im wesentlichen dadurch,
daß die eine Reibkupplung in an sich bekannter Weise mit einer sie in Kupplungsstellung
haltenden Feder versehen ist und die andere Reibkupplung, wie an sich ebenfalls
bekannt, eine im Sinne des Lösens der Kupplung wirkende Feder
aufweist.
Fällt der Hydraulikdruck zur Kupplungsbetätigung aus, sei es, weil der Motor stillsteht,
sei es, weil die Hydraulikleitung leckt, so befindet sich zwar die eine der beiden
Reibkuplungen in der ausgerückten Stellung, die andere Reibkupplung wird aber durch
ihre Feder in. Kupplungsstellung gehalten, so daß keine Unterbrechung im Antriebszug
stattfindet. Es kann daher bei beschädigter Hydraulikleitung unter Verzicht auf
die eine Stufe des Gruppengetriebes weitergefahren werden, es ist möglich, bei Motorschaden
den Schlepper durch Einlegen eines Ganges des Hauptgetriebes stillzusetzen uder
mit dem Motor bei Abwärtsfahrt zu bremsen, und es kann schließlich; was insbesondere
für die kalte Jahreszeit wichtig ist, der Motor durch Anschleppen des Fahrzeuges
angelassen werden.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Reibkupplung mit der
sie in Kupplungsstellung haltenden Feder der Getriebestufe mit dem kleineren Ubersetzungaverhältnis
zugeordnet, Demnach hat diese Kupplung das Drehmoment bei höheren Geschwindigkeiten
bzw. Drehzahlen als in der anderen Getriebestufe zu übertrager and es kann daher
die Feder, die den Kupplungsdruck liefert, schwacher bemessen werden bzw.
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kleinere Abmessungen erhalten. Entsprechend der schwächeren Feder
ergibt sich auch eine Verringerung der Fläche bzw.
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des Durchmessers des Kolbens zur Betätigung bzw. zum Lösen der Kupplung
entgegen der Federkraft. Die Verringerung dieser Abmessungen hat nicht nur eine
Materialeinsparung, sondern afolge der Verringerung der umlaufenden Massen auch
eine gewisse Schalterleichterung zur Folge.
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Die die Reibkupplung in Kupplungsstellung haltende Feder ist in an
sich bekannter Weise als Tellerfederpaket ausgebildet. Ein solches Tellerfederpaket
hat den Vorteil, bei vorgegebenen Raumverhältnissen höhere Federkräfte zu liefern
und eine wesentlich flachere Federkennlinie als eine Schraubenfeder aufzuweisen.
Bei Abnützung der Reibbeläge ist daher nur mit einer unbedeutenden Verringerung
der Federkraft zu rechnen.
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Die Feder der anderen Kupplung kann dagegen ohne weiteres als billige
Schraubenfeder ausgeführt werden, da sie nicht den Kupplungsdruck aufzubringen braucht,
sondern mir die Aufgabe hat, die Reibflächen voneinander abzuhalten.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung, bei der das Ausrücken der einen
Kupplung und das Einrücken der anderen Kupplung durch Druckbeaufschlagung beider
Kolben und der umgekehrte Schaltvorgang durch Ablassen des hydraulischen Mittels
erfolgt, ermöglicht es, für die Kolben beider Reibkupplungen eine gemeinsame Hydraulikzu-
bzw. -ableitung vorzusehen9 so daß eine Konatruktionavereinfachung erzielt wird.
Soll allerdings der Antrieb des nachgeordneten Hauptgetriebes völlig unterbrochen
werden, um beispielsweise bei stehendem Schlepper eine Verstopfung im angebauten
Arbeitsgerät durch weiteren Antrieb über eine Zapfwelle zu beseitigen, so muß die
erstere Kupplung durch Hydraulikdruck geöffnet werden und die zweite Kupplung drucklos
bleiben. Für dieaen Fall müßte dann für jeden Kolben eine eigene Hydraulikzu- bzw.
-ableitung vorgesehen werden.
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Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel ein Vorschaltgruppengetriebe
für einen Ackerschlepper im Schnitt.
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Mit 1 ist die vom Motor über eine Hauptkupplung angetriebene Eingangswelle
des Gruppengetriebes bezeichnet.
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Von dieser Eingangswelle 1 wird über ein Stirnradpaar 2,3 eine Vorgelegewelle
4 angetrieben, die ihrerseits über ein Zahnradpaar 5,6 die Kupplungsglocke 7 einer
allgemein mit 8 bezeichneten Lamellenkupplung treibt, deren getriebener Teil 9 auf
der Getriebeabtriebswelle 10 festsitzt. Die Abtriebswelle 10 ist mit ihrem Ende
frei drehbar in der Eingangswelle 1 gelagert und treibt in weiterer Folge das nicht
dargestellte Hauptgetriebe an. Mit dem Ritzel 2 ist drehfest die Glocke 11 einer
weiteren Reibungskupplung 12 verbunden, deren getriebener Teil 13 ebenfalls drehfest
auf der Abtriebswelle 10 angeordnet ist. Der Teil 13 der Lamellenkupplung
12
ist durch ein Tellerfederpaket 14 belastet, das die Kupplung 12 in Kupplungsstellung
hält, also die Lamellen aneinanderdrückt. Die Kupplung 8 weist dagegen eine Schraubenfeder
15 auf, die im Sinne des Lösens der Kupplung wirkt, also die Lamellen auseinanderzuhalten
versucht. Der Teil 13 der Kupplung 12 ist zugleich als Kolben ausgebildet, der in
einem auf der Welle 10 axial festgelegten Zylinder 16 gleitet. Der Zylinder 16 ist
als Doppelzylinder ausgebildet und nimmt einen weiteren Kolben 17 auf, der zugleich
als Druckring für die tamellen der Kupplung 8 dient und gegen die Kraft der Feder
15 verschiebbar ist.
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Zu den Stirnflächen der Kolben 13,17 führt eine gemeinsame Ölzu- bzw.
-ableitung 18.
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In der dargestellten Stellung ist die Kupplung 12 eingerückt und
die Kupplung 8 gelöst. Der Kraftfluß erfolgt daher von der Welle 1 über die Kupplungsglocke
11, die Lamellen der Kupplung 12 und den Teil 13 unmittelbar zur Abtriebswelle 10.
Werden nun beide Kolben 13,17 mit Drucks aus der Leitung 18 beaufschlagt, so löst
die Kupplung 12, während gleichzeitig die Kupplung 8 eingerückt wird, so daß dann
der Kraftfluß von der Eingangswelle 1 über das Stirnradpaar 2,5 die Vorgelegewelle
4, das StirnradpFar 5,6, die Glocke 7, die Lamellen der Kupplung 8 und den Teil
9 zur Abtriebswelle 10 erreicht wird. Wird die Leitung 18 mit dem Ablauf verbunden,
so wird wieder die dargestellte Stellung unter der Wirkung der Feder 14,15 selbständig
eingenommen. Fehlt der bldruck, stellt sich demnach der zuerst beschriebene Kraftfluß
ein.