DE1903647A1 - Mechanische Getriebe - Google Patents

Mechanische Getriebe

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DE1903647A1
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gears
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Description

CATERPILLAR TRACTOR· CO.
Peoria, Illinoia 6l602 früher; San Leandro, Kalifornien N.E. Adams Street 100 Davis ütreet 800
V. St. A. . V. St. A.
"Mechanisches Getriebe"
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Drehmomentübertragung und genauer gesagt auf mechanische Getriebe von der Art,, die mehrere AntriebsVerhältnisse zwischen Antriebs- und Abtriebselementen eines Fahrzeuges oder eines anderen kraftbetätigten Gerätes hervorrufen.
Das normale mechanische Getriebe, wie es in motorgetriebenen Fahrzeugen und anderen kraf^tbetätigten Anlagen verwendet wird, ist verhältnismässig gedrängt ausgeführt,-billig und unter Betriebsbedingungen, die keine Übergangsbedingungen sind, außerordentlich wirkungsvoll. Trotz dieser Vorteile hal>en diese bisher konstruierten mechanischen Getriebe gewisse Nachteile, die am der weit verbreiteten Verwendung teuerer und komplizierterer Gatriöbearten geführt haben. Ein zufriedenstellendes Schalten der normalen mechanischen Getriebe erfordert erhebliche Fertigkeiten der Bedienungsperson bzw,, des Fahrers und bringt im besten Fall nur einen Kraftverlust an dem Abtriebsteil rail fciich. Verschiedene Faktoren tragen zu diesem Verlust des Wirkungsgrades während eines Schalfcvorgangös bei. Beispiels-
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Patentanwälte Dipping. M&riirj Licht, Dipt.-Wirtsch.-lng. Axel Hansmann, Dipl.-Phy». Sebastian Herrmann
S MÖNCHEN 2, THERESIEMSiRASSE 33 - 7*»t?o»i 321202 · Talseramm-AdratMr Lipatll/MOnA«i> Ba/ar. Varaimbar* Manchen, Zwsigit. Oitor°von-Mtll*r-Rlng,Kto.-Nr. M249S · PoitKbKk-Kontai MOndmn Nr. 143397
Opp<Hwrar Büro: PATENYANWASJ BR. RElNHQLD SCHMIDT
weise wird das Getriebe yiih/i;.:ü eier Schaltperiode von dem Motor getrennt- so daß die von dem Motor abgegebene Kraut während diesel Zeitspanne ungenutzt bleibt, anstatt auf die Antriebsräder übertragen zu werden. Der Kraftverlust wird insofern noch erhöht, als es üblich ist, derartige Schaltvorgänge mit teilweise gedrosseltem Motor durchzuführen. Dadurch wird eine Verlangsamung des Fahrzeuges hervorgerufen, und die Geschwindigkeitsverringerung muß nach Beendigung des Schaltvorganges w±eder aufgeholt werden. Die Abbrems energie aets Motors geht in Form von Wärme verloren, und derartige Energieverluste sind ei« bedeutsamer Faktor in dem Gesamtwirkungsgrad des Fahr- Wk zeuges, besonders wenn das Fahrzeug unter Bedingungen gefahren v;ird, die ein häufiges Schalten erfordern.
Unter besonderen Umständen ruft das Erfordernis, das Getriebe während des Schaltens von demMotor zu trennen, schwerwiegende Probleme hervor. Uin Gasturbinenmotor mit einer freien Kraftturbine kann beispielsweise beschädigt oder zerstört werden^ wenn sie/^abrupter Trennung von der Last unbegrenzt beschleunigt wird.
Ein weiteres und außerordentlich bedeutsames Problem bei den bekannten mechanischen Gebrieben besteht in der Notwendigkeit von SynchronisationseLixichtungen, die dafür bestimmt sind, P bei Beginn des Schaltvorganges mit verschiedenen it'inlcelgeschwindigkeiten laufende Zahnrader in Eingriff miteinander zu bringen. Derartige Synchronisatioiiseinrichtungen bedingen eine kompliziertere Ausbildung und erhöhen in erheblicher ¥ ise die Größe, die Kosten und die damit zusammenhängenden T/artungsprobleme. Eine interessante Folge des Bedarfs an Synchrcnisationseinxiehtungen besteht darin, daß es, von sehr einfachen Getrieben einmal abgesehen, im allgemeinen undurchführbar ist, alle theoretisch verfügbaren Kraftstrecken au verwenden, die durch die verschiedenen Kombinationen eines gegebenen Satzes von Zahnrädern erzielbar wären. Ein herkömmliches mechanisches Getriebe mit einer Vielzahl von Drekzahlbereichen wäre übermassig groß, wenn es die notwendige Anzahl der für diesen Zweck erforderlichen Synchroiiisationseimichtungen hätte. w NAt.
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Um einige der oben erörterten Probleme zu lösen, sind Getriebe mit den verschiedensten Formen von Flüssigkeitsgetrieben, Planeteiirädersützeii und Kombinat ionen davon entwickelt worden und weitgehend in Automobilen, Lastwagen, Zugmascliiueu u. dgl. verwendet worden. Die^e Einrichtungen können ein automatisches Schellten bei ständigem Antrieb ermöglichen und sind sehr viel weniger von der Geschicklichkeit des Fahrers jür einen wirksamen hetrieb abhängig. Diese Getriebeformen sind jedoch mechanisch kompliziert und teuer und weisen einen ihnen innewohnenden großen lleibungsverlust auf, der bei hohen Drehzahlen am stärksten in Erscheinung tritt. Abgesehen von den oben erörterten Übex-gaugsbedingungeii, die bei dem Schaltvorguiife auf treten, habei, dei'artige Getriebe einen ex'heblich germgeren ivirkungsgraa als die nonnalon mechanischen Geti~iebe.
Demzufolge können viele Vorteile dadurch erzielt werden, daß das G.i'undprinzip des mechanischen Geti~iebes verändert wird, um die Leistung in den verschiedenen oben erörterten Hinsichten su verbessern, und dabei gleichzeitig die vox-hand en en Vorteile ej.· bekannte}] Getriebe üeizubehalten.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein wix-kungsvolleres mechanisches Getriebe, das das Schalten durch einfache Bewegung eines Schalthebels ermöglicht, und zwar bei Vollgas, : -»elm dies erwünscht ist, und ohne eine direkte Kupplungsbetätigung dui-ch den Fahi'er zu erfordern. Die Einrichtung ist ins.ofern in gedrängtear Bauweise ausgeführt, als keine Synchronisationseinrichtungen ex-forderlich Hind, während gleichzeitig alle verfügbax-eii Kraftstrecken durch den Drehzalilände-.ungs-Zalinrädersatz verwendet werden können, falls dies erforderlich ist, ohne dafür eine übermäseige sti-ukturelle Komplikation zu erfordern, um dadui-ch eine maximale Anzahl von Drolizahlbereicheii mit einer minimalen. Anzahl an Zahnrädern zu ermögliche}!.
8AÄ ORfQIWAL
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Die vorliegende Erfindung vermeidet die Notwendigkeit von komplizierten Synehronisationseinrichtungen ,indem sowohl an der Antriebsseite als auch an der Abtriebsseite des Getriebes eine Kupplung verwendet wird, um den Drehzahländerung s -Zahnrädersat ζ während der Schaltdauer sowohl von dem Motor als auch von dem Antrieb des Fahrzeuges zu trennen. Dabei hält eine eingebaute Bremse augenblicklich alle Zahnräder an, so daß der Schaltvorgang unter der Bedingung stattfinden kann, bei der alle Zahnräder miteinander synchronisiert sind, genauer ausgedrückt, bei der alle Zahnräder stillstehen oder nahezu stillstehen. Die Einrichtung bewirkt dann automatisch eine Beschleunigung der Zahnräder nach dem Schaltvorgang und anschliessend die Einschaltung des Zahnradabschnittes in die Kraftstrecke, um dadurch den Schaltvorgang zu beenden. Um eine ständige Antriebsverbindung während des Schaltvorganges aufrechtzuerhalten, kann eine zusätzliche Kupplungseinrichtung so angeordnet sein, daß sie zu dieser Zeit den Fahrzeugantrieb direkt mit dem Motor verbindet. Die zusätzliche Kupplung weist eine bestimmte Kapazität auf, die im entsprechenden Zeitpunkt einen Schlupf hervorruft, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich aus Drehmoment-Mißverhältnissen bilden. Um abrupte Stoßbelastungen zu veinueiden, können Mittel vorgesehen sein, die die Drehmomentkapazität der Antriebsseitenkupplung in Abhängigkeit von Änderungen der Antriebsdrehzahl automatisch ändern.
Die Erfindung sieht ferner weitere Verbesserungen vor, die die oben erörterte üvirlcungsweise des Getriebes erleichtern, und die weiter unten beschrieben werden.
Demzufolge "besteht die Erfindung aus einem in gedrängter Bauweise ausgeführtem mechanischen Getriebe mit einer Vielzahl von Drehzahlbereiclien, ti.,!, einen größeren 'Jirkuugsgrad und höhere Leistung während ües Schaltens hat.
* * BAD
Ferner besteht die vorliegende Erfindung aus einem mechanischen Getriebe, das während-der Änderungen des Drehzahlbereiches eine im wesentlichen ständige Antriebsverbindung zwischen einem Motor und einer Antriebsstrecke aufrechterhält, keine Synchronisationseinrichtungen erfordert,und daß alle verfügbaren Kraftstrecken durch die Drehzahländerungs-Zahnräder verwenden kann, und ferner ein mechanisches Getriebe, das gegenüber bekannten Schaltgetrieben eine höhere Schaltleistung aufweist.
In den Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der. vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, sind
Figur 1 eine schematische Darstellung des Fahrzeuggetriebes, in der die Grundbestandteile und die Grundprinzipien der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht sind,
Figur 2 ein Diagramm,in dem die Kupplungskapazitäten als Funktion der Drehzahl bei den Kupplungseinrichtungen in dem in Figur 1 gezeigten Getriebe gezeigt sind,
Figur 3 eine schema,t.ische Ansicht eines abgewandelten Drehzahländerungs-Zahnradabschnittes für das in Figur 1 gezeigte Getriebe, bei dem 16 Vorwärtsgänge anstelle von vier Vorwärtsgängen verfügbar sind,
Figur 4 ein Diagramm, in dem die Kupplungseinrückungen zur Erzielung der Vorwärtsgangeinstellungen in den in Figur 1 und 3 gezeigten Getrieben gezeigt sind,
Figur 5 eine schematische Darstellung eines geeigneten pneumatischen Steuerkreises für das in Figur 1 gezeigte Getriebe,
Figur 6 eine äusesre Aufrissansicht eines Getriebes, das die in Figur 1 gschematisch gezeigten Grundbestandteile und Betriebsgrundsätzs umfasst.
Figuren 6A - 6C vergrößerte axiale Schnittansichten der SonsHi üea ±λ Figur 6 gezeigten Getriebes, die durch gestrichelte Linien 5.4 - 60 i*i Figur 5 angedeutet sind, in denen die Einzelheiten der inneren Bestandteile des Getriebes gezeigt s ind,
Figur 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Figur 6ü, in der die Form der Zähne einer in dem Getriebe verwendeten Zahnradkupplungseinrichtung gezeigt sind, und
Figur S eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIlI in Figur 6C, in der die Zahnform von Teilen einer darin enthaltenen Kupplungseinrichtung gezeigt sind.
In Figur 1 ist ein Getriebe 11 gemäß der vorliegenden Erfindung scbanatiseh gezeigt, um das Verständnis der Grundprinzipien und der Wirkungsweise des Getriebes zu erleichtern. Die entsprechende ausführliche mechanische Ausbildung der verschiedenen Einzelteile eines repräsentativen Ausführungsbeispiels werden weiter unten beschrieben. Das Getriebe 11 kann als aus drei Hauptabschnitten bestehend angesehen werden,' und zwar einem Antriebs- oder Kupplungsgruppenabschnitt 12, der mit dem Antriebsmotor eines Fahrzeuges, wie z.B. eines Lastwagens, verbunden sein kann, einen Drehzahländerungs-Zahnradteil 13» und einen Abtriebskupplungsteil 14 mit einer Abtriebswelle 16, die mit der Antriebsstrecke für das Fahrzeug verbunden ist. Die Erfindung kann wohl am besten verstanden werden, indem zunächst die allgemeinen Funktionen der oben genannten drei Abschnitte erörtert werden.
Der Zahnradabschnitt 13 enthält Drehzahländerungszahnräder 17» die in einer Vielzahl von bestimmten Verhältnissen zueinander in Verbindung miteinander gebracht werden können, um eine Anzahl von Drehzahlbereichen oder Antriebsverhältnissen zwischen der Getriebeantriebswelle 18 und der Abtri'ebswelle hervorzurufen. Der Kupplungsgruppenabschnitt 12 an der Antriebsseits, und der Kupplungsabschnitt 14 an der Abtriebs— seite bewirken die Trennung des Zahnradabsehnitt.es 13 ^oe der von dem Motor kommenden Antriebswelle IS bzw. von der Abtriebswelle 16, wenn eine Schaltung durchgeführt werden soll. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt «3er antriefesseitige Küipplungsgruppenabschnitt 12 ferner die Aöäreasraig epr Sahnräder 17 ois zu deren Stillstand, so daß äsr SoMali-Vorgang fosi still·»· stehenden Zahnrädern durchgeführt werden kaiinB wodurch die !."otwendigkeit yon Synchronisaticnseinriehtungen vermieden wird,
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ORSGiMAL
Nachdem die Zaliürüder 17 in einen neuen Eingriff miteinuiidei* geuracht worden, xwi einen ge.Mndei'ten Drohzahltoereich hervorziiruien, bewirkt der antriebsseitige Kupplungsabschnitt 12 die Beschleunigung der Zahnräder 17, um sie wieder mit einem geänderten Antriebsverhältnis durch die Anlage in die Kraftstrecke einschalten zu können. Gleichzeitig mit der Trennung der Zahnräder ±7 aus der Kraftstrecke während eines Schaltvorganges bewirkt der antriebsseitige Kupplungsabschnitt 12 dieser Ausführuiigsform eine direkte Antriebsverbindung von der Antriebswelle 18 zu der Abtriebswelle Ib, so daß der Antrieb während der Schaltperiode ständig durch das Getriebe übertragen wird. In einem repräsentativen AusJöhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden alle diet.e Vorgänge in \.eiliger aL· einer Sekunde dui-cligeführt.
Gegenstand der Betrachtung seien nun die baulichen Einzelteile eines typischen Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung. Die Getriebeantrieot.welle 18 steht in Verbindung mit einem Schwungrad 19, und eine Antrieljskupplung 21 verbindet das Schwungrad mit einer Welle 22, die in den Zahnrc.dabschnitt 13 voi-läui't. Eine Feder 23» die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Seheiuenfeder ist, drückt über einen Kolben 2h auf die Antriebskupplung 21, um die Kupjjlung eingerückt zu halten, so daij das Aiitx'iebsdrehmoiaent normaler- : weise auf den Zahnradabschnitt 15 und sclilieasiich auf die Getriebeabtriebawelle 16 über das Schwungrad 19, die Kupplung 21 und die Welle 22 übertragen wird. Wenn die Antriebskupplung' 21 in dieser Weise eingerückt, ist, findet in wirkungsvoller -iciae ein mechanischer Antrieb durch das Getriebe ' 11 mit einem bestimmten Alltriebsverhältnis statt, das durch das ijeaoadere Ineinandergreifen der Drehzahländerungs-Zalmräder 17 bestimmt wird.
Um die Drehzahlbereiclie zu ändern, muli die Antriebslrupplung 21 ausgerückt werden, um die Antriebswelle 22 des Zahnrad- ;:.,.'.<iiiiiitt.es voii dc3ii? Antriebsinotor zu trennen. Dies wird durch
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die von dem Fahrer eingeleitete Bewegung eines Betätigungskolbens 26 durchgeführt, der über ein Nadeldrucklager 27, eine Reibungsscheibe 28 und einen Buchsenteil 29 des Kolbens 2k dahingehend wirkt, die Feder 23 zusammenzudrücken, die die Antriebskupplung 21 in ilaer eingerückten Stellung hält.. Die Einrichtung, über die der Fahrer den Kolben 26 betätigt und einen Schaltvorgang einleitet, kann die verschiedensten Formen, einschliesslich eines herkömmlichen Kupplungspedalgestänges und eines Gangschalthebels haben. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung können jedoch vollständiger durch die Verwendung einer kraftbetätigten Schalteinrichtung verwirklicht werden, die in diesem Ausführungsbeispiel eine pneumatisch betätigte Schalteteueranjage 31 ist, die den Kolben 26 durch die Zufuhr von Druckluft betätigt, wenn der Fahrer einen Schaltsteuerhebel 32 bewegt, wie es weiter unten ausführlicher erörtert wird.
Um einen ständigen Antrieb der Getriebeabtriebswelle 16 während desjenigen Zeitraumes zu ermöglichen, in dem die Zahnräder 17 sowohl von der Antriebswelle 18 als auch von der Abtriebswelle 16 getrennt sind, wird durch die oben beschriebene Bewegung des Betätigungskolbens 26 eine Durchgangskupplung 33 eingerückt, um das Schwungrad 19 mit einer Durchgangswelle 34 zu verbinden, die direkt zu der Abtriebswelle 16 des Getriebes verläuft. Somit wird gleichzeitig mit der Trennung des Drehzahländerungs-Zahnradabschnittes 13 von der Getriebeantriebswelle 18 durch die Antriebskupplung 21 die Abtriebswelle 16 unabhängig davon mit der Antriebswelle 18 verbunden.
Bei einigen Anwendungsfällen des Getriebes kann die Durchgangskupplung 33 weggelassen werden, und dennoch können viele der Vorteile der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden. Der durch die Durchgangskupplung ermöglichte fortlaufende Antrieb ist jedoch von dem Standpunkt der Verwertung der Motorleistung währ-end der Schalttibergänge und der Verhinderung des Drehzahlabfalles des Motors zu diesta Zeitpunkten außerordentlich wünschenswert.
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Um das Ineinandergreifen der Zahnräder 17 zu ändern, während sie sich in Stillstand befinden, und um dadurch die Notwendigkeit von Synchronisationseinrichtungen zu vermeiden, ist eine Einrichtung vorgesehen, mittels derer die Zahnräder während des einleitenden Teiles des Schaltvorganges angehalten werden. Eine derartige Einrichtung kann eine Bremse 36 sein, die zwischen dem feststehenden Gehäuse 37 des Getriebes und der Antriebswelle 22 des Zahnradabschnittes 13 angebracht ist. Die Bremse 36 ist ao angeordnet, daß sie bei Ausrückung der Antriebskupplung 21 durch einen pneumatischen Kolben 35 betätigt wird, der von der Steueranlage 31 nach der Betätigung des Kupplungsbetätigungskolbens 26 betätigt wird. Da alle Drehzahländerungszahnräder 17 stets unmittelbar oder mittelbar mit der Antriebswelle 22 des Zahnradabschnittes bei der Einleitung eines Schaltvorganges verbunden sind, wird durch diese Betätigung durch den Kolben 35 jedes Zahnrad angehalten. Eine Reihe von Backenkupplungen 38, 39 und 46 kann sodann geschaltet werden, wie es weiter unten ausführlicher beschrieben wird, um dann bei der Wiedereinschaltung des Zahnradabschnittes 13 in die"Kraftstrecke ein geändertes Drehzahlverhältnis hervorzurufen. Die Bewegungen jeder Backenkupplung 38, 39 bzw. 46 zur Erzielung einer bestimmten Zahn-"radeinsteilung kann durch eine Schaltgabel 47 durchgeführt werden, die durch den von dem Fahrer betätigten Schithebel zwischen dessen verschiedenen Stellungen gesteuert, wird. Während eine Vielfalt von Gestängen oder anderen Einrichtungen zur Betätigung der Schaltgabeln 47 in Abhängigkeit von den Bewegungen des Schaltsteuerhebels 32 verwendet werden können, ist es vorteilhaft, die Gabeln 47 durch die pneumatische Anlage der Gangschaltsteuerung 31 zu betätigen. Genauer gesagt wird jö$e Backankupplung 38, 39 und 46 in axialer Richtung bewegt, uia dia augehörigen Zahnräder ainaarUctum oder auszurücken. Hierzu dienen pneumatische Betätigungsvorrichtungen 42, 43 bzw. 44. Jede Schaltgabel 47 ist an einem BetätiguHgekoibön -iu angebracht, der in einer Bohrung 49 in Abhängigkeit von einerj Druckunterschied zwischen den entgegengesetzten Enden fles Kolbens verschiebbar ist. Die entsprechenden pneumatischen Drneksignale für jeden Schaltvor-
-1Ο23
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gang werden durch die -Sehaltsteueranlage 31 erzeugt, wie es weiter unten beschrieben wird. .
Um die oben beschriebenen Schaltvorgänge zu ermöglichen, ist es ferner notwendig, daü der Zahroadabschnitt 13 bei Beginn des Schaltüberganges von der Getriebeabtriebswelle 16 getrennt wird, und daü er bei Beendigung des Schaltvorganges wieder mit der Getriebeabtriebswelle 16 verbunden wird. Diese Funktionen werden von dem abtriebsseitigen Kupplungsabschnitt lh durchgeführt, der die Antriebskraft von der Abtriebswelle 51 des Zahnradabschnittes :L3 arf die Getriebeabtriebswelle überträgt. Der abtriebsseitige Kupplungsabschnitt lh weist eine erste Kupplungseinrichtung 52 auf, die die Abtriebswelle 51 des Zahnradabschnittes mit der Getriebeabtriebswelle l6 verbindet und, wie es weiter unten ausführlicher beschrieben wird, während des Schaltüberganges in der Weise einer selbsttätigten Freilaufkupplung wirkt. Somit kann die erstenKupplungseinrichtung 52 Drehmoment von der Abtriebswelle 51 des Zahnradabschnittes auf die Abtriebswelle l6 übertragen, kann jedoch kein Drehmoment in umgekehrter Richtung übertragen. Demzufolge rückt bei Beginn des Schaltüberganges die Kupplungseinrichtung 52 automatisch aus, wenn die Abtriebswelle 51 des Zahnradabschnittes gegenüber der Getriebeabtriebswelle l6 durch die Bremse 36 des antriebsseitigen Kupplungsabschnittes abgebremst wird. Da die Getriebeabtriebswelle l6 gleichzeitig infolge der Wirkung der Durchgangskupplung 33 direkt mit dem Schwungrad 19 verbunden wird, wie es oben beschrieben worden ist, findet nur. eine geringe Unterbrechung des Antriebes durch das Getriebe als Ganzes statt, wenngleich der Zahnradabschnitt 13 isoliert worden ist, so daß die gewünschten Änderungen der Zahnradeinstellungen vorgenommen werden können.
Die in einer Richtung stattfindende Drehmomentübertragung der arsten abtriebsseitigen Kupplungseinrichtung 52 ist rend der Schaltübergänge wünschenswert, wäre jedoch unter
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solchen Bedingungen, üi& keine Übergungsbedingungen sind, bei Abwesenheit weiterer Vorkehrungen insofern nicht wünschenswert, als das Getriebe Ii neben den Vorwärtsgängen auch Rückwärtsgangeinstellungen aufweist. Ferner ist es wünschenswert, daß unter bestimmten umgekehrten Drehinomentbedingungen eine Bremskraft auf die Cretriebeabtriebswelle ±6 ausgeübt wird, z.B. wem das das Getriebe enthaltende Fahrzeug mit gedx'osseltem Motor ein Gefälle hinunterfährt. Demzufolge umfasst der abtriebsseitige Eupplungsabschnitt 14 eine zweite Abtriebskupplungseinrichtung 53» die eine ex'gänzende Antriebsvex'bindung zwischen der Abtiäebswelle 51 des Zahnradabschnittes und der Getriebeabtr-iebswelle 16 bildet, außei" wahrend der Sclialtübergän&e. Die zweite AbtriebskupplungseiUiichtung 53 kann eine normalerweise eingerückte mechanische Kupplung sein, öie zwischen dex~ AbtxrLebswelle 51 des Zahnradabschnittes und der Getx~iebeabtriebswelle 16 angeordnet ist und die so ausgebildet ist, daß sie während des Schaltüberganges durch die Beaufschlagung eines Kolbens 54 mit Dx'uckluft durch die Schaltsteueranlage 31 vox'übex'gehend ausgerückt werden kann. Dadurch wix~d die erste Abtriebskupplungseinrichtung 52 von einer formschlüssig wirkenden mechanischen Kupplung außer während eines Schaltüberganges umgangen.
/inschiiessend an das Auskuppeln und an die Verstellung der Drehzahländerungszahnrädex· 17 ist es notwendig, die oben beschriebene Reihenfolge der Betätigungsschritte umzukehren. Genauer gesagt muß die Bremse 36 gelöst und der Zahnradabüchnitt 13 wieder mit der Getriebeantriebswelle 18 und der GetxrLebeabtriebswelle l6 verbunden wei*den, während gleichzeitig die Durchgangswelle 34 von der Antriebswelle getrennt wird. Diese Vorgänge werden durch das Ablassen des Luftdruckes durch die Schaltsteueranlage 31 von den Betätigungskolben 35 und 26 an der Kupplungsgruppe 12 und von dem Kolben 54 an dem abtriebsseitigtsn Kupplungsabschnitt 14 eingeleitet.
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Wenn der Luftdruck an dem Kolben 35 der antriebsseitigen Kupplungsgruppe abgelassen wird, wird die Bremse 36 gelöst. Eine gewisse Anfangcbeschleunigung des Zalmradabschnittes 13 findet dann über die Reibungsscheibe 28 statt. Wenn der Luftdruck, mit dem der Kolben 26 beaufschlagt ist, abgelassen wird, bewirkt die Feder 23 über den Kolben 24 die Ausrückung der Durchgangsantriebskupplung 33 und die Einrückung der Antriebskupplung 21, wodurch der Zahnradabschnitt 13 wieder mit der Getriebeantriebswelle 18 verbunden wird. Die Drehzahländerungszahnräder 15 werden dadurch beschleunigt, und wenn die Antriebswelle 51 des Zahnradabschnittes 13 die Winkelgeschwindigkeit der Getriebeabtriebswelle ±6 erreicht, wird die Freilaufkuppluugseinrichtung 52 in dem abtriebeseitigen Kupplungsabschiiitt 14 eingerückt, um die Kraftstrecke durch das Getriebe 11 wieder herzustellen. Nach der Wiedereinrückung der ersten Abtriebskupplung 52 wird der Luftdruck, mit dem der Betätigungskolben 54 beaufschlagt ist, durch die Schaltsteueranlage 31 abgelassen, um die formschlüssig wirkende Abtriebskupplung 53 wieder einzurücken. Dadurch wird der Schaltübergang beendet, und die Antriebskraft wird mit einem geänderten Antriebsverhältnis durch den Zahnradabschnitt 13 übertragen.
Da die DrehzahländerungsZahnräder 17 während eines Schalt— Vorganges angehalten werden und wieder sehr schnell beschleunigt werden müssen, um in die Kraftstrecke eingeschaltet werden zu können, sollte die Antriebskupplung 21 vorzugsweise eine Kapazität haben, die auf das Drehmoment an der Antriebswelle 18 abgestimmt ist, um einen stufenlosen Übergang zu ermöglichen. Dieses Erfordernis kann nicht immer durch eine konstante Kupplungskapazität erfüllt werden, daß das von den meisten Motoren abgegebene Drehmoment sich mit der Motordrehzahl ändert und das Getriebe bei den verschiedensten Gaseinstellungen des Motors geschaltet werden kann. Um also abrupte Stoßbelastungen zu vermeiden und gleichzeitig die für die Beschleunigung des Zahnradabschnittes 13 erforderliche Zeit
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so gering wie möglich zu halten, können verschiedene Antriebskupplungskapazitäten für aufeinanderfolgende Schaltvorgänge benötigt werden. Demzufolge sieht die vorliegende Erfindung eine Einrichtung vor, die automatisch die Kapazität der Antriebskupplung 21 als Punktion der Drehzahl der Getriebeantriebswelle 18 ändert.
Eine ringförmige, mit Strömungsmedium angefüllte Kammer zur Änderung der Kupplungskapazität ist zwischen dem in radialer Richtung äussersten Teil 57 des Kolbens 24 und einem nach innen verlaufenden ringförmigen Teil 58 ausgebildet, das von dem Schwungrad 19 getragen wird. Ein Volumen einer Flüssigkeit 59f die das Getriebeschmieröl sein kann, befindet sich in der Kammer 56 und wird darin durch die Fliehkraft eingeschlossen gehalten, die ferner einen Flüssigkeitsdruck hervorruft, der bestrebt ist, den Kolben 2k gegen die Wirkung der Feder 23 zu bewegen, wobei dieser Druck eine Funktion der Drehzahl der Antriebswelle ist. Die Kapazität der Antriebskupplung 21 wird daher durch die Kraft bestimmt, die die Feder 23 unter der Äodifzierung .der ihr entgegenwirkenden veränderlichen Kraft ausübt, die von dem sich drehenden Flüssigkeitsvolumen 59 ausgeübt wird. Die Wirkung des Flüssig-"keitsdruekes in der Kammer 58 besteht also darin, die Kapazität der Antriebskupplung bei zunehmender Drehzahl der Getriebeantriebswelle 18 progressiv zu verringern.
Falls keine Vorkehrung für eine derartige Modifizierung vorgesehen wäre, wäre die Kapazität der Antriebskupplung 21 infolge der verhäXtnisraäsaig konstanten Kraft, die die Feder 23 ausübt,, im wesentlichen konstant, wie es graphisch durch die gestrichelte Linie 59 in Figur 2 veranschaulicht ist. Ia dem !Diagramm dor Figur 2 sind die Drehmomentwerte gegenüber der Brefcz&hl öer Getriebeantriebsweile dargestellt, wo-Tbei typische Werte für ein repräsentatives Beispiel öer vorliegenden Erfindung angegeben sind. Im Gegensatz zu der durch die Linie 59 angedeuteten konstanten Kupplungskapazität ändert sich das von den meisten Motoren, die mit dem Getriebe ver-
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bunden werden können, abgegebenen Drehmoment als eine Funktion der Motordrehzahl, wie es durch die durchgehende Linie 6l in Figur 2 -angedeutet ist. Die Form der Kurve 6i, die die drehzahlabhängige Änderung des Antriebsdrehmomentes veranschaulicht, ist bei verschiedenen Motoren verschieden. Die in Figur 2 gezeigte Kurve 6i ist typisch für einen Gasturbinenmotor, bei dem das abgegebene Drehmoment bei zunehmender Motordrehzahl linear abnimmt. Ein repräsentativer Motor dieser Art kann bei einer Drehzahl nahe Null ein Drehmoment von etwa 225 mkp erzeugen und bei einer maximalen Drehzahl von 2500 U/min ein Drehmoment von etwa 112,5 mkg. In den meisten Fällen wird der wirkungsvollste Betrieb des Getriebes dann erhalten, wenn die Kapazität der Antriebskupplung das Antriebsdrehmoment um einen Faktor von etwa jO % übersteigt« In diesem Beispiel würde sich daher im Idealfall die Kapazität der Antriebskupplung linear von etwa 292,6 mkg bei einer Drehzahl nahe Null auf etwa 146,8 mkg bei der maximalen Drehzahl von 2500 U/min ändern. Dieses Verhältnis wird: durch den oben beschriebenen kapazitätsändernden Effekt der Flüssigkeitskammer 56 an der Antriebskupplung 21 annähernd erreicht. Di# übermässige Kupplungskapazität, die beim Fehlen eines Ausgleiches ovorhanden wäre, wenn die Motordrehzahl zunimmt, wie es beispielsweise durch die Klammer 62 veranschaulicht ist, wird dadurch vermieden.
Wie oben bereits erörtert, ist das vorliegende Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit Gasturbinenmotpren bestimmt, die Drehmomente liefern, die mit zunehmender Drehzahl abnehmen., wie es durch die Kurve 6l veranschaulicht ist. Die Kapazitätsausgleichseinrichtung kann je nach Bedarf so abgewandelt werden, daß sie für AntriebedreiOTomepte mit anders verlaufender Kurve anwendbar ist. Die meisten Kolbenmotoren liefern beispielsweise ein Drehmoment, das mit der Drehzahl zunimmt. In diesen Anwendungsfällen ist die Kapazitätsausgleiciisvorrichtiang
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so angeordnet, daß sie auf die Antriebskupplung 21 eine veränderliche Kraft ausübt, die die Kraft der Feder 23 verstärkt, anstatt ihr entgegenzuwirken. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das Flüssigkeitsvolumen 59 sich an der entgegengesetzten Seite des Kolbens 24 befindet.
Die Durchgangsantriebskupplung 35 kanu eine Kapazität aufweisen, die konstant auf den Getriebeschaltpunkt oder Übereinstimmungspunkt eingestellt ist, der in Figur 2 bei 64 angedeutet ist. Unter dieser Voraussetzung übt die Durchgangskuppluiig 33 eine wünschenswerte Drehzahlsteuerwirkung auf den Anti-iebsinotor während eines Schaltvorganges insofern aus, als die Kupplung je nach dem Verhältnis zwischen den Drehzahlen der Antriebswelle lfc und der Abtriebswelle Ib und der bestimmten Kupplungskapazität entweder schlupfen oder fest ekigreifen kann. Bei Drehzahlen die höher sind als der Übereinstimmungspunkt 64, übersteigt die Kapazität 65 der Durchgangskupplung das von dem Antriebsmotor abgegebene Drehmoment und schlupft .daher, um die Motordrehzahl während des Schaltvorganges herabzusetzen. Während eines Schaltüberganges besteht daher die Neigung, die Motordrehzahl auf diejenige Drehzahl herabzusetzen, die die optimale Drehzahl für die Wiedereinschaltung des Zahnradabschnit.es in die Antriebsstrecke für die Räder des Fahrzeuges ist. " :
Damit die Durchgangskupplung 33 die konstante Kapazität zur Erzielung der oben beschriebenen Wirkung hat, muß eine Einrichtung vorgesehen werden, mittels derer die veränderliche Wirkung der kapazitätsändernden Kammer 56 aufgehoben wird, da der Kolben 24 der kapaziläbsändernden Kammer 56 mit einer Seite der Durchgangskupplung verbunden ist. Zu diesem Zweck gelangt der Kolben 24 in Anlage an einen Anschlag 66 an dem Schwungrad 19» nachdem er sich über eine Strecke bewegt hat, die ausraicht, um die Antriebskupplung auszurücken, so daß der Druck, der auf die Durchgangskupplung ausgeübt wird, ausschliesslich durch die konstante Kraft der Feder 23 bestimmt wird.
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Ein außerordentlich vorteilhaftes Merkmal dieser Getriefteform besteht darin, daß eine einzigartige Anordnung von Drehzahländerungözahnrädern verwendet werden kann, die außerordentlich gedrängt und einfach ausgeführt ist, während sie gleichzeitig eine Verhältnismässig hohe Anzahl vonJDrehzahlDereichen ermöglicht. In Figur i ist ein Zahnradabschnitt 13 gezeigt, in dem vier Vorwärtsgang- und zwei Rückwärtsgang-Kraftstrecken vorgesehen sind, wobei weitere Anzahlen von Drehzahlbereichen ohne weiteres möglich sind, wie es weiter unten beschrieben wird.
Der Viergang-Zahnradabschnitt gemäß Figur 1 weist Drehzahländerungszahnräder 17 auf, die auf einer oberen oder Hauptwelle, '.reiche eine Verlängerung der Abtriebswelle 51 ist, und auf einer unteren Welle 68 angeordnet sind, die parallel zu der Hauptwelle verläuft, wobei die obere Welle gleichachsig mit der Getriebeantriebswelle 22 und der Durchgangswejle 34 verläuft und einen Durohmesser aufweist, der zwischen den Durchmessern der genannten Wellen liegt. Drei derartige Zahnräder 69, 71 und 72 werden auf der oberen Welle 51 in Abstand voneinander getragen. Diese Zahnräder sind gegenüber der Welle jeweils dfrei drehbar und weisen progressiv zunehmende Durchmesser auf. Weitere drei Zahnräder 73» 74 und 76 sind auf der unteren Welle 68 in ständigem Eingriff mit den Zahnrädern i>9» 71 bzw. 72 der oberen Welle angeordnet. Das Zahnrad 73 ist gegenüber der unteren Welle 68 frei drehbar, wahrend die Zahnräder 74 und 76 fest auf der Welle 68 sitzen.
Das Drehmoment wird auf den Zahnradabschnitt 13 durch die oben beschriebene Getriebeantriebewelle 22 übertragen, die. das Zahnrad 69 trägt und dreht. Die obere Welle' 51 treibt eine Nabe 77 an» die eine Seite der freilaufkupplungseinrichtung 52 und der festen Antriebekupplung 53 des abtriebseöitigen KupplungeabSGhnittfcs Ik betätigt. Somit bildet die obere Welle 51 das das Drehmoment abgebende Teil des Zahnradabsohnittee 13.
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Die Abtriebswelle 51 wird selbst entweder von dem Zahnrad ■oder von dem Zahnrad 72 je nach der Einstellung der zugehörigen Backenkupplung 38 angetrieben, die zwei Stellungen aufweist, in denen sie je eines der Zahnräder 71 oder 72 i mit der Abtriebswelle verbindet. Eine zweite Backenkupplung 39, die gleichachsig mit der Abtriebswelle 51 angeordnet ist, weist eine erste Stellung auf, in der sie die Zahnräder 69 und 71 miteinander verbindet, sowie eine zweite Stellung, in der* diese beiden Zahnräder getrennt voneinander sind. Die dritte Backenkupplung 46 ist an der Nebenweile 68 angebracht und rückt wahlweise die Zahnräder 73 und 74.ein. Durch die entsprechende Einstellung der drei Backenkupplungen 38, ' ■ 39 und 46 können die vier verschiedenen Vorwärtsantriebsverhältnisse durch den Zahnradabschnitt 13 verwirklicht werden, wobei dies die Gesamtzahl der theoretisch möglichen Vorwärts-Kraftstrecken durch die Anlage ist.
So kann also das Zahnrad 73 in Eingriff mit dem Zahnrad 74 gebracht werden, während das Zahnrad 72 in Eingriff mit der Abtriebswelle 51 gebracht wird, um einen ersten Vorwärtsgang hervorzurufen« Durch den Eingriff der Zahnräder 69 und 71 und gleichzeitigem Eingriff des Zahnrades 72 mit der Abtriebswelle· 51 wird ein zweiter Vorvärtegang erhalten. Ein dritter Vorwärtsgang ergibt sich aus de« Eingriff der Zahnräder 73 und 74 bei gleichzeitiger Verbindung des Zahnrades 71 mit der Abtriebswelle, Der vierte Vorwärtsgang wird durch den Eingriff der Zahnräder 69 und 71 hei gleichzeitiger Verbindung des Zahnrades 71 mit der Antriebswelle 51 erzielt, wodurch ein direktes Antriebsverhältnis durch' den Zahnradabschnitt 13 des Getriebes bewirkt wird. Eine Leerlaufstellung wird durch die Trennung der Zahnräder 69 und 71 und gleichzeitige Trennung der Zahnräder 73 und 74 erzielt.
1 Um bei diesem AusfUhrungsbeispiel der Erfindung die beiden Rückwärtsgänge zu erzielen, wird ein erstes Verbundzähnrad 78 in Eingriff mit dem Zahnrad 73 auf der Nebenwelle 68 gebracht und steht in Eingriff mit einem aweiten Verbundaahnrad
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79. Ein zusätzliches.Zahnrad 81 wird von der Nebenwelle 68 durch eine Kei!wellenverbindung 82 getragen und kann in axialer Richtung durch Druckluft von der Schaltsteueranlage 51 bewegt werden, mit dem ein Betätigungskolben 83 beaufschlagt wird, um das Zahnrad 79 Mit der Nebenwelle 68 zu verbinden, wenn eine. Jiüekwärtsgangeinstellung erwünscht ist. Wenn'das in axialer Richtung bewegbare Zahnrad die Nebenwelle 68 von dem Zahnrad 79 in dieser Weise antreibt, wird bei jeder der beiden Stellungen der i3aclcenkuppluiig 3S zwischen den Zahnrädern 71 und 72 ein verschiedener Rückwärtsgang erzielt.
Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Er*- findung besteht darin» daß die Anzahl der Drehzahlbereiche, die durch das Getriebe JLl ermöglicht werden, ohne weiteres mit einer minimalen Komplikation und einer minimalen baulichen Erweiterung erhöht werden kann. Bei jedem zugefügten Satz von jeweils zwei Zahnrädern wird die Anzahl der verfügbaren Drehaahlbereiche verdoppelte Es kann also durch Hinzufügung "/on einem, zwei oder drei Zahnradpaaren ein Getriebeaggregat mit acht, aeafoaelra bane·-- zweiunddreissig Gängen geschaffen werden«
In Figur 3 ist ein abgewandelter Orehzahlwechsel-Zahnradabsohnitt 13» dieser Art veranschaulicht. Der Zahnradabschnitt .13' weist vier zusütaliche Zahnräder 86, 87, 88 und 89 auf. Die zusätzlichen Zahnräder 86» und 87 befinden sich auf der Antriebswelle 22', wobei das Zahnrad 36 fest mit der Antriebswelle verbunden ist und das Zahnrad 87 frei auf ihr drehbar ist. Die anderen zusätzlichen Zahnräder 88 und 89 werden auf der Nebenwelle 68* getragen und sind beide auf dieser drehbar. Eine zusätalich· Backenkupplung 91 ermöglicht das wahlweise Kuppeln der Zahnräder 86 und 87, während eine wei tere Baokenkupplung 92 das wahlweise Kuppeln der Zalmiäier 88 und 89 auf der Nebenwelle 68* ermöglicht. Das Zahnrad 86 steht in Eingriff mit den Zahnrad 88, während das Zahnrad 87
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in Eingriff mit dem Zahnrad 89 steht. Die übrigen Teile des abgewandelten Drehzahlwechsel-Zahnradabschnittes 13' können gleich den oben iia Zusammenhang mit den in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel beschriebenen Teilen sein und somit Zahnräder 71», 72f, 73' und 74' sowie die .Rückwärtsgang-Zahnräder 78f, 79 i und 81' umfassen. Eine Aufteilung der verschiedenen Kraftstrecken, die durch Veränderte Einstellungen der Backenkupplungen 91 und 92, 39% 38', 46' sowie einer zusätzlichen Backeukupplung 93 für die wahlweise Verbindung der Zahni-äder 87 und 69', und noch einer weiteren Baokenkupplung 94 für die wahlweise Verbindung der Zahnräder 89 und 73* erzielbar sind, ist in Form eines Diagramms in Figur 4 veranschaulicht. Wie in Figur 4 angedeutet, können acht Vorwärtsgänge und vier Rückwärtsgänge erzielt werden, wenn nur zwei der zusätzlichen Zahnräder, nämlich 87 und 89» vorgesehen sind. Mit den vier zusätzlichen Zahnrädern 86 bis 89 können sechzehn Vorwärtsgänge und acht Rückwärtsgänge erzielt werden.
Die oben beschriebenen Anordnungen der Drehzahlwechselzahnräder unterscheiden sich von den Anordnungen der bekannten mechanischen Getriebe insofern, als die Zahnräder, abgesehen von den Eingangs- und Ausgangszahnrädern an den Enden der Kraftstreken, auf ihren zugehörigen Wellen in Lagern angebracht sind, und durch die Backenkupplungen Verbindungen von Zahnrad zu Zahnrad und nicht von Zahnrad zu Welle hergestellt werden. Bei dieser Anordnung werden die entsprechenden Backenkupplungen an der Hauptwelle und an der Nebenwelle, z.B. die Backenkupplungen 39 und 46 abwechselnd eingerückt, um verschiedene AntriebsVerhältnisse durch die Getriebeanlage hervorzurufen. Wenn beispielsweise die Backenkupplung 39 eingerückt ist, ist die Baokenkupplung 46 ausgerückt. Bei Verwendung einer derartigen Anlage kann die Höchstzahl der verschiedenen erzielbaren Vorwärtegänge durch die.Gleichung Rn β 2 (θ - l) ausgedrückt werden, in der R die Höchstzahl der AntriebeVerhältnisse und G die Anzahl der Gruppen (Paare) der Drehzahlwechselzahnräder ißt.
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Es wird nunmehr Bezug auf Figur 5 genommen. Eine geeignete pneumatische Steueranlage 3i i'ür das in Figur 1 gezeigte Vierganggetriebe weist den Schalthebel 32 auf, der an seinem unteren Ende 95 drehbar angebracht ist, um sich zwischen den Zahnradeinstellungen vor und zurück bewegen zu lassen, wie es durch den gestrichelten Bogen 96 angedeutet ist.· Das obere Ende 97 des Schalthebels j2 kann an dem unteren Abschnitt des Schalthebels 95 angelenkt sein, so daß es eine Bewegung in Querrichtung an jeder Zahnradeinstellung entlang dem Bogen 96 ausführen kann, wobei die verschiedenen Querschlitze den verschiedenen Zahnradeinstellungen entsprechen, die sich auf entgegengesetzten Seiten des Bogens abwechseln. An jeder Stellung entlang dem Bogen 96, die einer Zahnradeinstellung entspricht, druckt der Schalthebel 52 eine Nockeneinrichtung 98 nieder, die ihrerseits jeweils eine bestimmte Reihe von Steuerventilen 99> 100, 101 und 102 betätigen, die Betätigungsventile 99!, 10O1, 101" bzw. 102' für die Schaltgabeln betätigen. Jedes.Ventil 99', 100', 101' und 102· öffnet, wenn es betätigt wird, das großflächige Ende des zugehörigen Schaltgabelbetätigers; 43» 4t2*» 42 bzw. 83 für eine unter hohem Druck stehende Luftzufuhrleitung 103· In unbetätigtem Zustand der Ventile 99' bis 102* ist das großflächige Ende der zugehörigen Betätigungsvorrichtung entlüftet. Die kleinflächigen Enden der Betätigungsvorrichtung 43, 42, 44 und 83 sind jeweils direkt mit der Zufuhrleitung 103 verbunden.
Um die oben beschriebenen besonderen Zahnradeinstellungen hervorzurufen, sind der Hebel 32 und die Nockeneinrichtungen 98 so angeordnet, daß das Steuerventil 101 in der Einstellung des Hebels für den ersten Vonärtsgäng betätigt und das Steuerventil 99 in der Stellung für den zweiten Vorwärtsgang betätigt wird. An der Einstellung für den dritten Vorwärtsgang werden die beiden Steuerventile 100 und 101 betätigt, während in der Einstellung für den vierten Vorwärtsgang die beiden Ventile 99 und 100 betätigt werden. In der Leerlaufstellung des Schalthebels 32 wird keines der verschiedenen Steuerventile
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betätigt, während in der Einstellung für den ersten Rückwärtsgang nur dcis Steuerventil' 102 betätigt wird. In der Stellung für den zweiten Rückwärtsgang werden die beiden Ventile 100 und 102 betätigt.
Durch die Betätigung der Steuerventile 99 bis 102 wird das entsprechende Betätigungsventil 99' bis 102' von einer Stellung, in der das großflächige Ende der zugehörigen Betätigiirigcvorrichtung 43,.42, 44'oder 85 entlüftet ist, in eine Stellung bewegt, in der die zügehörige Betätigungsvorricntung für die Beaufschlagung mit Luftdruck durch die Zufuhrleitung 103 bereit i«t. Diese Betätigung der Steuerventile 99 bis 102 durch Niederdrücken der zugehörigen Nockeneinrichtung 98 durch den Hebel 32 bewirkt an und für sich nicht die Zufuhr von Luftdruck zu dem zugehörigen Betätigungszylinder, da ein Ventil 104 die Strömung von Druckluft in die Leitung 103 absperrt, wenn der Hebel 32 sich in dem Bogen 9'5 befindet und ein Ventil 107 das Ventil 104 betätigt hat. Dadurch kann der Steuerhebel 32 entlang dem Bogen 96 uewegt werden, um im Bedarfefall mehrere Schaltschritte umfassende Schal tvoiginge durchzuführen, ohne daß dadurch das Getriebe in die dazwischenliegenden Gänge geschaltet würde.
Die Zufuhr von Luftdruck in die Leitung 103 zur Einleitung eines Schaltvorganges wird durch das Ventil 104 gesteuert, die den Druck in die Leitung 103 durch eine Verzögerungseinrichtung 106 so;iickt, wenn der Schalthebel 32 quer zu dem Bogen 96 in einen der Schaltschlitze bewegt wird. Wenn der Schalthäael 32 sich auf dem Bogen 96 befindet, wird die Leitung 103 und damit beide Enden alier Betätigungsvorrichtungen 43, 42, 44 und 83 in Vorbereitung für den Schaltvorgang entlüftet. Um die Entlüftung der Leitung 103 zu erleichtern, wird die Verzögerungseinrichtung iO6 durch ein Rückschlagventil 105 umgangen. Um das Ventil 104 in dieser lieise zu steuern, wird ein Dreistellungsventil 107 durch die ^uerbewegung des Schalthebels 32 im Verhältnis zu dem Schaltbogen 96 betitigt. Wenn der Schalthebel 32 in den Bogen 96 bewegt wird, führt das
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Ventil 107 dem Ventil 1C4 Luftdruck zu, Um dieses Ventil in eine Stellung zu bringen, in der die Zuführleitung iOjj in Vorbereitung für einen Sehaltvorgang entlüftet wird. Wenn der Schalthebel 32 dann quer in einen neuen Gangsehaltsehlitz bewegt wird, wird der Sehaltvorgang eingeleitet, indem das Ventil 107 den Steuerdruck von dem Ventil 104 abschaltet, wodurch der Luftdruck wieder in die Zufuhrleitung 103 über die Verzögerungseinrichtung 106 geschickt wird. Die Verzögerungseinrichtung 106 verhindert ein sofortiges Schalten der verschiedenen Betätigungsvorrichtungen 43, 42, 44 und 85 und ruft dadurch die Zeitspanne hervor, die zum Trennen der Getriebewechselzahnräder von der Gefcriebeantriebswelle und von der Getriebeabtriebswelle, und für das Abbremsen der Wechselzahnrader erforderlich ist, wie es weiter oben beschrieben wurde.
Um den Betätigungskolben 26 für die Durchgangskupplung und die Antriebskupplung, den lie tätigungskolben 54 für die Abtriebskupplung und den Eremsbetätigungskolben 35 bei der Einleitung des Sclialtvorganges mit der zuvor ex-örterteii seitlichen Schrittfolge zu betätigen, wird jeder Betätigungskolben über ein zusätzliches Ventil 108 mit Luftdruck beaufschlagt. Das Ventil 108 wird durch den Druck in der Zufuhrleitung gesteuert, so daß die Kupplungs- und Bremskolben 26, 35 und entlüftet werden, wenn die Zufuhrleitung 103 unter Druck steht, während diese Kolben mifc einem weiteren Ventil 109 verbunden sind, wenn der Druck aus der Zufuhrleitung abgelassen wird. Das Ventil.109 wird seinerseits durch das zuvor beschriebene Ventil 107 so gesteuert, daß dem Ventil 108 hoher Druck zugeführt wild, wenn der Schalthebel 32 in Querrichtung in einen Gangsehalthebel bewegt wird, und das Ventil 109 geschlossen wird, wenn der Sehalthebel in eine Mittelstellung auf dem Bogen 96 gebracht wird.
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Um die genaue* Sehrittfolge ΐ,'.ν die Tätigkeit der Kolben 26, j>5 und 54 hervorzurufen, sind die beiden Kolben 26 und 5^ über ein Rückschlagventil 110 mit dem \öitil 108 verbunden, um eine schnelle Beaufschlagung der Kupplungskolben durch das Ventil 108 zu ermöglichen. Eine Verzögerungseinrichtung ill umgeht das Rückschlagventil 110, uui die Entlüftung der !jcicien Kolben 26 und 54 nach Öffnung des Ventils 108 solange zu verzögern, bis der Kolben 35 der Bremsbetätigungsvorrichtung entlüftet ist. Der Kolben 35 der Bremsbetätigungsvorrichtung ist mit dem Ventil 108 über eine umgekehi-te Anordnung verbunden, die ein Rückschlagventil 112 umfasst, das ein schnelles Entlüften des Bremskolbens bei Öffnung des Ventils 108 hervorruft. Das Rückschlagventil 112 Wird von einer zusätzlichen Verzögerungseinrichtung 113 umgangen, die die Betätigung des Bremsbetätigungskolbens 35 gegenüber der Betätigung der Kupplungskolben 26 und 5^ verzögert.
Somit werden die.verschiedenen Verzögerungeinrichtungen 10b, Hi und 113 dazu ausgewählt, deine derartige Schrittfolge der Betätigung ihrer zugehörigen Teile hervorzurufen, dall anschliessend an die Entlüftung der Zufuhrleitung 103 und der sich daran anschliessenden Wiederzufuhr von Druck in diese Leitung zunächst die Betätigungskolben 26 und 5^ betätigt werden, woran sich die Betätigung des Bremskolbens : 35 an^chliesst, und daraufhin die verschiedenen Betätigungsvorrichtungen 43, 42, 44 und 83 betätigt werden. Aufgrund der verschiedenen Rückschlagventile 105» HO und 112, die jede der- Verzögerungseinrichtungen 106, 111 bzw. 113 umgehen, ist die Schrittfolge bei Beendigung des Schaltvorganges die folgende: Entregung des Bremskolbens 35» gefolgt von der Entregung der Kupplungsbetätigungskolben 26 und 5^» während die pneumatischen Betätigungsvorrichtungen- 43, 42, 44 und 83 erregt bleiben.
Zusammenfassend lässt sidi also über die Wirkungsweise der Schaltsteueranlage 31 folgendes sagen: Durch die Querbewegung des Schaltheuels 32 aus einer besonderen Gangschalt-
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stellung in eine Mittelstellung entlang dem Bogen 96 wird das Ventil 107 bctitigt, um ein Drucksignal zu dein Ventil Iü4 zu schicken, daa daraufhin Leide Enden der verschiedenen pneumatischen Betätigungsvorrichtungen 43, 42, 44 und 83 entlüftet. Durch dieselbe Belegung wird auch das Ventil 108 in Bereitschaft gesetzt, die Kupp lung ε- und Breinsbetäti-gungskolben 26, 35 und 54 mit Druck zu beaufschlagen; diese Kolben werden jedoch zu diesem Zeitpunkt nicht betätigt, da das Ventil 109 gleichzeitig geschlossen wird, um den hohen Luftdruck von diesen Kolben abzusperren. Durch die anschliessende Bewegung des Schalthebels 32 entlang dem Bogen 96 in eine bestimmte neue Gangschaltstellung wird die Einstellung der verschiedenen Steuerventile 99 bis 102 gewechselt, so daß die gewählte nreue Einstellung durch die Betätigungsvorrichtungen 43, 42, 44 und 83 hergestellt wird, wenn sie wieder erregt werden. Der eigentliche Schaltvorgang wird sodann eingeleitet, wenn der Schalthebel 32 in Querrichtung in den Schlitz der gewählten Gangschaltsteilung bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventil 107 in eine Stellung bewegt, in der die Ventile 104 und IO9 wieder entregt werden. Die Entregung der Ventile 104 und 109 leitet die Wiederzufuhr von Druck in die Betätigungszylinder 43, 42, 44 und 83 durch die Zufuhrleitung 103 ein, sowie die Erregung der Kupplungs- und Bremsanlageu 26, 35 und 54 über das Ventil 109» wobei die Verzögerungseinrichtungen 106, 111 und 113 die oben beschriebene exforderliche Schrittfolge hervorrufen. Wenn die Betätigungsvorrichtungen 43, 42, 44 und 83 wieder voll mit Druck beaufschlagt sind, wird das Ventil 108 dadurch dahingehend gesteuert, die Kolben 26 und 54 der Kupplungsbetätigungsvorrichtungen und den Bremsbetätigungskolben 35 mit dor umgekehrten Reihenfolge, wie oben beschrieben zu entlüften. Dadurch wird die gesamte Anlage wieder in den Ausgangszustand, jedoch mit nunmehr geänderter Zahnradeinstellung zurückgebracht.
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BAD ORiGiNAi
Bei der nunmehrigen üetxaciitung einer geeigneten Ausbildung für das schematisch in Figur 1 gezeigte Getriebe im einzelnen sei darauf hingewiesen, dau die Einrichtung in vielen verschiedenen Formen ausgebildet sein kann und dennoch die oben beschriebenen Grundbestandteile enthält und die beschriebenen betrieblichen Vorteile in einer sehr gedrängten Einheit liefert. Die Figuren 6, 6A, OB und 6C zeigen eine besonders vorteilhafte Anordnung für die Ausbildung des Getriebes, das als ein Vierganggetriebe für einen Lastwagen bestimmt ist, der von einem Gasturbinenmotor angetrieben wird.
Figuren 6A, OB und 6C sind Seitenriss-Schnittansichten der Teile des Getriebes il, die durch die entsprechend bezeichneten gestrichelten Linien in Figur 6 umschlossen werden, und veranschaulichen die Einzelheiten der Ausbildung des antriebsseitigen Kupplungsgrupp.enabschnittes 12, des Drehzahländerungs-Zahnradäbschnittes 13 bzw, des abtriebsseitigen Kupplungsabschnittes 14.
In Figur 6ä sind die' geeigneten baulichen Bestandteile für den antriebsseitigen Kupplungsgx'uppenabschnitt 12 veranschaulicht. Das Schwungrad 19 kann an dem vorderen Ende des Getriebegehäuses 37 angeordnet sein und ist mit der Getriebeantriebswelle 18 mit dieser drehbar verbunden. Ein Kugellager 124 in dem Schwungrad'trägt das vordere Ende der Durchgangswelle 3^· Die Antriebswelle 22 des Zahnradabschnittes ist ebenfalls gleichachsig mit der Durchgangswelle 34 und um diese drehbai-, und erstreckt sich in das hintere Ende des Kupplungsgruppenabschnittes 12, endet jedoch in Abstand von dem Schwungrad 19. Unter solchen Betriebebedingungen, die keine Übergangsbedingungen sind, wird die Antriebskraft von dem Schwungrad 19 über die Antriebskupplung 21 und eine ringförmige Nabe 126, die gleichachsig am Ende aer Welle 22 angebracht ist und mit dieser durch eine Keilverbindung 127 verbunden ist, auf die Antriebswelle 22 des Zahnradabschnittes übertragen. Die Antriebskupplung 21 weist eine Reihe von ringförmigen Kupplungsplatten 128 auf,
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die abwechselnd mit Scheiben 129 angeordnet sind, welche gleichachsig mit der Nabe 126 sind, sowie mit einem ringförmigen Teil 151» das an dem Schwungrad 19 befestigt ist. Die Platten 128 sind an dem Teil 131 aufgekeilt, während die Scheiben 129 an der Wabe 126 aufgekeilt sind, so daß die Antriebskraft bei Ausübung eines ausreichenden axialen Druckes auf diese Platten- und Seheibenreihen von dem Teil
131 auf die Nabe 126 übertragen wird.
Die Feder 23, die die Antriebskupplung eingerückt hält, kann eine Belleville-Peder sein, und ist in Nähe der Rückseite des Schwungrades 19 angeordnet und steht damit in Berührung. Die Feder 23 drückt gegen den in axialer Richtung beweglichen Kolben 24, der ebenfalls gleichachsig iait dem Schwungrad 19 angeordnet ist und einen ringförmigen Vorsprung
132 aufweist, der so angeordnet 1st, daß er an das in seiner Nähe gelegene Ende der Platten 128 und Scheiben 129 der An— triebskupplung 21 drückt. Das Kupplungsteil 131 weist einen nach innen abstehenden Teil 135 ί-m entgegengesetzten Ende der Platten- und Scheibenreihen 128, 129 auf, so daß die Feder 235 die über den Kolben 124 wirkt, bestrebt ist, die Platten und Scheiben zusammenzudrücken und dadurch eim An— triebsverbindung zwischen dem Schwungrad 19 und der Antriebswelle 22 des Zahnradabschnittes aufrechtzuerhalten.
Der ringförmige Betätigungskolben 26, der die Feder 25 zusammendrückt, um die Anfcrieöskupplung 21 bei Beginn eines Schaltüberganges auszurücken, ist in einer entsprechend ausgebildeten Ausnehmung 134 in der Rückwand des Kupplungsgruppenabschnittes 12 angeordnet, und wird zur Einleitung eines SeIu1Itvorganges durch die Zufuhr von hohem Druck in die Aussparung durch einen Kanal 156 in Richtung auf das Schwungrad ±9 bewegt. Eine Reihe von Stiften 137 verlaufen durch die Nabe 126 und stehen in Yex'bindung mit einer ringförmigen Platte 138, üb die Bewegung des Betätigungskoluens 26 auf eine ringförmige lieibungsscheibe 28 zu übertragen, die ihrerseits
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au einem r ing fö mix gen angetriebenen Teil 141 anliegt. Da die Stifte 137, üie Platte 138, die Ieibungsscheibe 28 und das Teil 141 alle drehbar sind, wahrend der Betätigungskolben ^egen Drehung gesichert ist, int ein Kadeldrucklager 27 zwischen den Betätigmigslcolben und den Stiften 137 angeordnet. Die verschiedenen Teile sind so bemessen, daß, wenn sich der Kolben 26 in seiner zurückgezogenen bzw. unbetätigten Stellung befindet, das Teil 141 sich in geringem Abstand von dem hinteren Ende einer zweiten Reihe von gleichachsigen, ringförmigen, abwechselnd angeordneten Platten 143 und Scheiben 144 bexiiidet, die die Durehgai;gskupplung 33 bilden. Das Teil steht durch radiale Arme 146, die in Schlitze 147 an der Buchse 29 des Kolbens 24 verlaufen, in fonnschlüssiger Vei*- bindiing mit der Buchse 29 und wird mit dieser gedreht. Um zu jedei^eit eine geringe Last auf dem Nadellager 27 aufi'eelitzuerhalten, was zur Verringerung der Abnutzung wünschenswert ist, und um die Trennung der Scheiben und Platten der Dureligangskupplung 53 zu unterstützen, sind Druckfedern in den Schlitzen 147 angeordnet und drücken gegen die Arme 146 des Teiles 141.
Die Platten 143 der Durehgangskupplung 33 sind an der Buchse 29 aufgekeilt, während die Scheiben 144 auf einer Nabe 149 aufgekeilt sind, die die Durchgangswelle 3^ an- : treibt. Wenn also die oben beschriebene Bewegung des Betätiguiigslrolbeus 26 bewirkt, daß das Teil 141 einen Druck aui die Kupplungsplatten 143 - und die Scheiben 144 ausübt, wi-i/d die Durchgangskupplung eingerückt, um die Durchgangswelle 54 mit dem Schwungi-nc 1') zu verbinden. In diesem Zustand wird die au! clic- Platten 143 und die Scheiben 144 wirkende Kraft, unü üamit die Kapazität der Kupplung 33, hauptsächlich durch die Feder 25 bestimmt, die bei diener Bewegung nachgibt. Wenn die Durchgangskupplung 33 in dieser »eise eingerückt wird, wird durch das Zusammendrücken der Feder 23 die Antriobskupplung 21 von der über deii Kolben-Yortprung 13ί~ &ui :>ie Trinkenden Kraft entlastet, wodurch die
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Antriebskupplung 21 ausgerückt und die Antriebswelle 22 des Zahnradabschiiittes von dem Schwungrad 19 getrennt wird.
Die Bremse 36, die das Anhalten der Antriebswelle 22 des Zahnradabschnittes bewirkt, beb teilt aus einer weiteren Ueihe von abwechselnden ringförmigen Platten IfJl und Scheiben 152, die gleichachsig mit der Nabe 126 und hinter der Antriebskupplung 21 in einer ringiörmigea Ausnehmung 153 angeordnet sind, die in einem Teil 154 des Getriebegehäuses ausgebildet ist. Die Scheiben 152 sind an der Nabe 126 aufgekeilt, während die Platten 151 an dem feststehenden Gehäuseteil 154 aufgekeilt sind. Der ringförmige Bremsbetätigungskolben 35 ist in einer Ausnehmung 157 angeordnet und drückt bei seinex-Beaufschlagung mit hohem Luftdruck durch einen Kanal 158 in dem Gehäuseteil 154 gegen die Platten- und Scheibenanordnung 151, 152. Wenn der Kolben nicht durch Luftdruck beaufschlagt ist, Afird er durch eine Reihe von Druckfedern in seiner zurückgezogenen Stellung gehalten, die gegen eine ringförmige Platte I61 drücken, die quer über die Fläche des Kolbens verläuft.
Die Flüssxgkextslcammer 56, die die Kapazität der Antriebskupplung 21 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebswelle ändert, wird durch den Flansch 57 des Kolbens 24 gebildet, der an der Innenfläche des Schwungrades 19 eine Dichtung trägt, sowie durch den Flansch 58 des Antriebskupplungsteiles 131, das an dem Schwungrad befestigt ist. Das Ölvolumen 59, das in der Kammer 56 aufgrund der Fliehkraft eingeschlossen wird, wird von dem Schmieröl des Getriebes hergeleitet, das dem Bereich in dem Ende der Antriebswelle 2 des Zahnradabschnittes durch einen Durchgang l6*t in dem Ge>triebegehäuseteil 154 und durch radiale Durchgänge 166 in der Welle 22 und in der Welle 51 und durch eine dazwischen angeordnete Öldichtung I67 zugeführt wird. Das in diesem Bereich befindliche Öl nimmt die Drehbewegung der es umgebenden Bauteile an und wiird dadurch durch die Fliehkraft nach außen gedrückt, wo ein Teil des Öls in der Kammei- 56 aufgefangen wird. Ein
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Kanal 165 in dem Teil 131 bestimmt die radiale Abmessung des Olvolumens, das in der Kammer 56 eingeschlossen wird. Radiale Durchgänge I68 übertragen das Schmieröl nach außen und sind in den Naben 126 und 149 an Stellen angeordnet, an denen der Ölstrom gegen die Seiten der Platten und Scheiben der ^.ntriebskupplung 21, der Durchgangslcupplung 33 und der Bremse 36 gelenkt wird. Da die die Kapazität der Antriebskupplung ändernden Wirkungen des in der Kammer 56 eingeschlossenen Flüssigkeitsvolumens von der axialen Kraft abhängen, die auf den benachbarten Kolbenflansch 57 ausgeübt wird, ist es wichtig, zu gewährleisten, daß kein ähnliches ülvolumen an der entgegengesetzten Seite des Flansches eingeschlossen wird. Daher ist eine Reihe von axial ausgerichteten Durchgängen I69 in dem Schwungrad Vj vorgesehen, die dazu dienen, das diesen liereich erreichende Öl ablaufen zu lassen.
Um zifverhinderrf, daß das Ölvolumen 56 die Kapazität der Durehgaiigskupplung 33 ändert, während die Antriebskraft durch diese auf die Durchgangswelle 3^ übei-tragen wird, ist der Anschlag 66 an dem Schwungrad 19 so angeordnet, daß der Kolbenflansch 57 damit in Berührung tritt, wenn der Kolben 24 genügend weit bewegt worden ist, um die Antriebskupplung "21 auszurücken. In dieser Stellung ist die Feder 23 von dem Kolben 24 hinweggebogen und übt ihre volle Kraft auf die Durchgangskupplung 33 aus, um die bestimmte konstante Kupplungskapazität hervorzurufen.
Die anfängliche Zurückziehung der Betätigungskolben 26 und 35 zur Beendigung eines Schaltvorganges löst die Bremse 36 und leitet die Beschleunigung der Antriebswelle 22 des Zahnradabschnittes ein. Die anfängliche Beschleunigung ergibt sich daraus, daß zu diesem Zeitpunkt im wesentlichen die volle Kraft der Feder 23 auf die Reibungsscheibe 28 "ausgeübt wird, wodurch die anfängliche Drehbewegung des Teiles 141 auf die Nabe 126 und damit auf die Welle 22 übertragen wird, wenn die Bremse 36 gelöst wird. Durch die weitere Zu-
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rückziehuiig des Betätigungskolbens 26 wird die Feder 23 in Berührung mit einem Vorsprung 171 an dem Kolben 2k bewegt, so αειβ die' Federkraft dann aui de:x Kolben ausgeübt wird, um die Antriebskuppiung 21 wieder einzurücken. Durch die Wiedereinrückung der Antriebskupplung 21 wird die Beschleunigung der Antriebswelle 22 des ^ahnradabschnittes beendet. Da der Federdruck aui die uureligi.ngskupp.lung 33 nach der Berührung der Feder 23 mit dem Vorsprung 171 des Kolbens 29 beendet wird, wird die Durchgangskupplung ausgerückt und die Antriebskraft wird wieder durch die Antriebskupplung 21 auf die Antriebswelle 22 des Zahnradabschnittes übertrugen.
Nunmehr wird Bezug auf Figur 6 B genommen. Die Durchgaiigswelle 34t verläuft vollständig durch den Zahnradabschnitt 13 innerhalb der Alitriebswelle 51 hindurch, die in der Vordex·— und Rückwand des Gehäuses 172 des Zahnradabschnittes durch Kugellager ±73 gelagert ist. Die Antriebswelle 22 des Zahn— radabschnittes, an der das Antriebszahnrad 69 in baulicher Einheit ausgebildet ist, verläuft ein kurze» Stück in das vordere Ende des Zahnradabschnittes gleichachsig mit der Abtriebswelle 51 und ist um diese auf Nadellagern 174 drehbar. Die Zahnräder 7I und 72 werden ebenfalls von der Ab— triebswelle 51 getragen und sind um diese auf weiteren Nadellagern 176 drehbar. Die Nebenwelle 68 verläuft zwischen Lagern 177 an der Vorderwand und an der Rückwand des Gehäuses 172 unter der Welle 51 und parallel zu dieser. Das Zahnrad 73, das in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad 69 steht, sitzt auf dem vorderen Ende-der Nebenwelle 68 und ist um "diese auf Nadellagern 178 drehbar. Das Zahnrad 74, das in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad ?1 steht, wird ebenfalls aui* der Nebenwelle 68 getragen und dreht sich mit dieser aufgrund einer Keilverbindung 179. Das Zahnrad 76, das in ständigem Eingriff mit des Zahnrad 72 steht, ist in baulicher Einheit «!•Teil der Nebenwelle 68 ausgebildet.
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Ve rbindimgs zähne 181 uno 182 sind an den einander zugev. and ten Enden der Zatanrääei* 69 bzw. 71 vorgesehen, um die wahlweise Verbindung der beiden Zahnräder durch die Backenkupplung 39 zu ermöglichen, öle innere Zähne 185 aufweist. Die Baclcenkupplung 59 kann in axialer Richtung bewegt werden, wie es weitex- oben beschrieben worden ist, um die beiden Zahnsätze 181 und 182 zu überbrücken und dadurch die Zahnräder miteinander zu verbinden, oder kann andererseits vollständig auf die Zähne 182 bewegt werden, wie es in Figur 6jB gezeigt ist, um dadurch die aeiden Zahnräder 69 und 71 voneinander zu trennen.
Da der Vorgang, bei äeis die Zahnräder 69 und 71 miteinander in Eingriff gebracht werden, um bestimmte Antriebsverhältnisse zu erzielen, eingeleitet wird, nachdem die Zahnräder angehalten v/oi'deu sind, Löiinen die Verbindungszähne 181 und 182 der beiden Zahnräder so atehen,. daß sie nicht aufeinander ausgerichtet sind und die Innenzähne 185 der Baclcenkupplung 39 zu diesem Zeitpunkt nicht in die Zähne 181 des Zahnrades 69 eingreifen können. Dieser Eingriff findet jedoch unmittelbar nach Beginn dex* iiiedexbeschleunigung des Zahnradabschnittes 13 statt, da ein sein* geringer· Betrag einer anfänglichen Drehung des Zahnrades 69 die Zähne 181 und 182 aufeinander ausrichtet und die oben beschrielene pneumatische Schaltsteueranlage zu diesem Zeitpunkt weiterhin einen axialen Druck auf die Baclcenkupplung 39 ausübt. Um den Eingriff in dieser Weise zu erleichtern, weisen sowohl die Verbindungszahne 181 des Zahnrades 69 und die Innenzähne 183 der Backenkupplung 39 einandex- benachbarte Endflächen 184 auf, die zu der Drehachse schräg verlaufen, wie es in Figur 7 gezeigt ist, wobei die Flächen 184 von der Bewegungsrichtung des Zahnrades 69 hinweg geneigt sind, wie es durch den Pfeil 186 angedeutet ist.
Wie ferner aus Figur 6B ersichtlich ist, weisen die Zahnräder 73 und 74 ebenfalls an ihren einander zugewandten Enden Vci'bindungszähne 186 usw. 18/ auf, so daß die Baclcenkupplung
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4υ, die mit Iimenzäinm 188 ausgebildet ist, in axialer Richtung bewegt werden kann, um die beiden Zaunräder aneinander zu koppeln. Um diese \^erliiiiduiig der Zahnräder 73 und "Ik zu ei'leichtern, weisen die Zähne 187 des Zahnrades 'lh und die Zähne 188 der Backenkupplung 46 vorzugsweise die gleiche abgeschrägte Endfläche auf, wie sie oben im HInI)Iicle auf uie Zähne 181 und 183 des Zahnrades 69 bzw. der Backenkupplung 39 beschrieben worden ist, mit der Abweichung, daß die Schrägflächeii wegen der entgegengesetzt verlaufenden Winkelbewegung umgekehrt verlaufen.
Da die Abtx~iebswelle 51 des Zalmradabschnittes entweder durch das Zahnrad 71 oder durch das Zahnrad 72 angetrieben werden kann, was vcn dem gewählten Drehzahlbereieh abhängt, weisen die Zahnräder 71 und 72 Verbindungszähne 189 bzw. auf, die sich in Abstand voneinander befinden. An der Abtriebswelle 51 ausgebildete Verbindungszähne 192 liegen zwischen den Zähnen 189 und 191. Somit kann die diesem Teil des Zahnradabschnittes zugeordnete Backenkupplung 38, die mit Innenzähnen 193 ausgebildet ist, in axialer Richtung verschoben werden, um jeweils eines der Zahnräder 71 oder 72 mit der Abtriebswelle 51 zu kuppeln. Es wird wiederum bevorzugt, daß die Zähne 189, 191 und 193 schräge Endflächen aufweisen, wie ee oben beschrieben worden ist, um das Aneinanderkuppein zu erleichtern.
Die Anordnung für die Rückwärtegangeinstellungen umfasst ein erstes Verbundzahnrad 78, dae einen ersten Zahnsatz aufweist, der in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad 73 steht, sowie einen zweiten Zahnsatz 197 ttit geringerem Rollkreisdurchmesser, der in Eingriff mit einem ersten Zahnsatz I98 des zweiten Verbundzahnrades 79 steht. Das Zahnrad 79 weist seinerseits einen zweiten Satz ZHhne 201 auf, die wahlweise in dem oder aus dem Eingriff mit dem Zahnrad 81 gebracht werden können, das auf der Nobeftwtlle 68 aufgekellt ist und auf der Welle 68 in axial·^ Richtung verschiebbar ist,
v.'ic es., vielter o'uen oe !schrieben worden ist, um das Getriebe Ln ceil liiickwiii'tsgiuig zu schalten.
Die Verbund zalmrliu er 78 und 79 werden auf getrenntem \.eilen L'02 bzw. 203 getragen, die in dem Gehäuse 172 de& Zahnradabüciiuittes parallel zu den Wellen 34, ί?1 und 60 angeordnet sind. Um eine größtmögliche Gedrängtheit der baulichen ^ Ausführung zu erzielen, können die Wellen l;02 und 203 und die zugehörige^ I'alini-cider 78 und 79 ;uii eine,,· Sei te.der senkrechten Mittelebene des Zalinradauschiiit-tiJiJ l'j liegen, sind jedoch in Figur 6ij zum Zwecke einer deutlicheren Ve r ans c haul ic hung so dargestellt, alb seien sie in ei1, u stellung unmittelbar unter der 68 herumgedreht worden.
lis wird nuninehi- Jezu{.f auf Figur 6C genommen. Die Abtricbfavellc jL des Zahrradausci-iiittes verläuft ein kurzes Stück nach hinten aus dem Lager 173 in den abtrieoüseitigen Kupplung; abschnitt 14. Ir- dem abtrieböseitige.'.i Kupplungsabschnitt 14 wird die Antriebsnabe 77 der Freilaufkupplung 52 durch eine Keilverbindung 204 auf den Ende der -"welle 51 getragen, so daß die Habe sich mit der Welle dreht. Die Durchgangswelle 34 verläuft weiter in den abtriebsseitigen Kupplungsabschnitt 14 hinein und steht in Verbindung mit der Getriebeabtriebswelle 16, die in der Rückwand des Gehäuses 206 des abtriebeseitigen Kupplungsabschnittes durch ein Lager 207 -gelagert ist, und die in jeder in der Technik bekannten ;i.rt mit dem Radantrieb eines Fahrzeuges verbunden werden kann.
In solohen Betriebszuständen, die keine Übergangszustände sind, wird die Antriebskraft von der Abtriebswelle 51 des Zahnradabsohnittes auf die Getriebeabtriebswelle 16 duroh die Antriebskupplungseinrichtung 53 übertragen, wie ei oben besehrieben worden ist. Die Kupplung 53 ist zwischen der Nabe 77 und einer Buchse 208 angeordnet, die gleichachsig mit der Abtriebswelle 16 angeordnet ist und mit dieser gedreht wird. Die Kupplung 53 weist einen in axialer Richtung ver-
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sehie;j;jcireii -Ling 209 aiii", der dureli eine Keilverbindung 211 mit der Luchse 20b verbunden ist. Der Hing 209 woit-t -iUiSenzähne 212 auf, die in Eingrifi :iit Innenzähnen l'A'j der "·. .c 77 steilen, ui:i die Al)triebs*reiie 1·' uit diet»ei· i:u veriii-ioe.!, wenn der liing nach hinten I)ev.rer.t wird, während durch die Vorwärts bewegung des Mi.ges die Zähne 212 und 213 voneinander getrennt werden. Un den "ing 209 in einer iioxiiiultj-..cise verbindenden Stellung zu halten, vorläui't eine . eiiio vo.. Lüfte.. 214 voi. dem iliii^ L09 nach liinten durch die lAioii&e 20d. Diο Stifte 214 weiten erweiterte Köpi'e 2ib auf, iU:C: f.·. :c Druckfeder 217 ist gleichachsig ua jeden Sti_t zi/iüchen seiicj Kopf und der buchse a;i£tordnet. Dadurch ruft die ilupplung ^3 noxmalerweise eine l'e&te Antriebsvei'bindung ziiischeu äex Ahtriehöwelle iji des Kaiinraciabschnittes und der Getrieueabti'iebswelle ±6 hervor. Diese Vex'Linduiig ist xiL·' die Jaiiej eines Schaltübergüiiget- oadurcli trennuar, daü der Hins -f}9 gegen die Kraft eier i.*'ederii 217 nach \oni gedruckt i;i;d.
Für die Ausrückung der Kuppluiig 53 während eines überganges ist ein ringförmiger Kolben 54 hinter clex* Kupplung angeordnet und sitzt auf einem ringförmigen -Jjsatc·; 219 des Getriebegehäuees 206. De^- Kolueii 54 wird durch i^eauisciilagung mit Luftdruck auf seiner Rückseite durch einen Kanal 221 in dem Gehäuse 206 betätigt Die daraus entstehende bewegung des Kolbens wird auf eine ringförmige Platte 222 über eii Drucklager 223 übertragen, das die Drehung der Platte 222 mit der Habe 77 und anderen Einzelteilen der Kupplung 53 ermöglicht. Die Platte 222 verläuft in radialer liientung nach außen und etösst an den Enden einer zweiten Reihe von Stifte.. 224 an, die von den Ring 209 nach hinten abstehen, so daß bei Vorwärtsbewegung des Kolbens 54 der Ring nach vorn gedrückt und die gewünschte Trennung der Zähne 212 und 213 bewirkt wird.
Die FreilaufkuppliingBeinriefatung 52, die- als die Verbindung zwischen der Nahe 77 und der Buchse 208 wirkt, wenn die feste Antriebekupplung 53 au&gerückt ist, besteht aus einander ab-
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Kuiipluiigs platt ei ΊΐΊ'ό und Iiupj>lungssclieiiDeii 227· Lic ocaoilien 2;// ai.id aui dar ±u radialer Dichtung äussersten Fläche Cor iiuchf;e LOü c.~i'£jelceilt. Die Platten 2£b sind an der Imieiixliiche eineu Troucielteiles 223 aufgekeilt, das die Scheiboi;-Ulm platteiianox^dnunc umgibt und einen nach innen gelichteten Abuolmiit L;.Sj am liintex'en Ende dieser Anordnung aufweist, gegen day die .uiordmmg der Scheiben 22'/ und der Platten 226 durch die Vorwärtsbewegung des Trommelteiles :,:oge:; einen rii'glörinigoii Vorsprung251 der tfabe 77 zusammengedrückt werden können. Durch das Zusammendrücken der Platten L2G und der Scheiben 227 auf diese Weise wird die Buchse mit der ITabe 77 verbunden, um die Antriebskraft von der Abtriebswelle 51 des Zahnradabschnittes auf die Getriebeabtriebswelle 16 zu übertragen.
ivic oben erörtert bewirkt die Kupplung 52 die Trennung des kalmradabsclmittes 13 des Getriebes von der Getriebeabtriebswelle 16 zu Beginn eines Schaltüuerganges, so daß der iahnradabschnitt abgebx'emst werden kann, und bewirkt an— schliessend nach der yiedei'besehleunigung des Zalmradabschnittes auf eine entsprechende Drehzahl wieder die Ver-"uindung des Zahnrad ab schnittet uiit dex* Geti-iebeabtriebewelle. Um die automatische Einrückung und Ausrückung der Abtriebskupplung 52 für diesen Zweck zu ermöglichen, steht ein Satz · äusserer Zähne 232 an der ITabe 77 in Eingriff mit Innenzähnen 232 an der in der IT ihe befindlichen Innenfläche der Trommel 228. Unter nunmehriger Bezugnahme auf Figur 8 in Verbindung mit 6C sei bemerkt, daß diese beiden Sätze von Zähnen 232 und 253 spiralförmig verlaufen und zu der Achse der Nabe 77 und Trommel 228 geneigt sind, so daß die Zähne 232 der Trooiael 228 je nach der Richtung, in der die Antriebskraft zwischen den beiden Teilen übertragen wird, nach vorn oder nach hinten gedrückt wird. Durch die Vorwärtsbewegung der Zähne 233 und der Trommel 228 wird die Kupplungseinrichtung 52 eingerückt, während durch die Rückwärtsbewegung der Zähne 233 die Kupplung ausgerückt wird. Bei dem Abbremsen des
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Zahnradabschnittes 13 des Getriebes wird daher die Nabe 77 gegenüber der Trommel 228 langsamer und bewirkt, da*; die Zähne 233 sich nach hinten bewegen und die Kupplung 52 ausrücken. Nach der Beschleunigung des Zahnraduböchnitteö des Getriebes bei Beendigung des Schaltüberganges werden die Zähne 253 nach vorn gedrückt, wodurch die Kupplung 52 wieder eingerückt wird und der Antrieb in der normalen Weise, die kein Übergangszustand ist, wieder aufgenommen wird. Nach dieser Wiedereinrückung der abtriebsseitigen Kupplung 52 wird die Luitdruckbeaufsclilaguiig an der Rückseite des Kolbens 5^ beendet, wodurch die Federn 217 die Kupplung 53 wieder einrücken, um den formschlüssigen festen Antrieb durch den abtriebsseitigen Kupp lung s abschnitt Ik und das Getriebe als Giiiizes wieder herzustellen. Die feste Antriebskupplung 53 dient dem weiteren Zweck, eine Antriebsverbirdung zwischen der Habe 77 und der Getriebeabtriebswelle 16 in itückwärtügang-Einstellungen oder Zuständen mit umgekehi-teu Di^hmoment herzustellen, da die Freilaufkupplung 52 in diesen Fällen bestrebt wäre, die Antriebsverbindung zu trennen.
Um die Einxiickuiig der selbsttätigen Freilaufkupplung 52 zu erleichtern, wenn der Zahnradabschnitt des Getriebes wieder beschleunigt wird, sind eine Reihe von Druckfedern 234t zwischen der Nabe 77 und einem nach innen verlaufenden Teil 236 an dem vorderen Ende der Trommel 228 vorgesehen, um die Platten 226 und die Scheiben 227 zu belasten.
Es ist ersichtlich, daß Getriebe, die Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten, in vieler Hinsicht gegenüber den hier beschriebenen besonderen Beispielen abgewandelt werden können. Es sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung viele Abwandlungen möglich, und die Erfindung soll nur durch den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche begrenzt sein.
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8AD ORfGlNAt,

Claims (1)

  1. München, den 2k. Januar ±9t>9 Peoria, Illinois 6l602
    H.E. Adams Street 100 ihrz.id»n υ™ z.id»n
    V. St. A /De
    früher;
    San Leandro, Kalifornien Davis Street GOO
    V, St. A.
    Patentanmeldung; "Mechanisches Getriebe"
    PATENTANS PHÜCHE
    1.: Getriebe mit sich drehenden Antriebs- und AbtriebstWien für die Erzielung einer Vielzahl verschiedener Antriebsverhältnisse zwischen den Antriebs- und AbtrJebsteilen, gekennzeichnet durch'einen Zahnradabschnitt (l3)» der eine Vielzahl von Drehzahlwechselzahnrädern (17) und Schaltinittel zur Verbindung der einzelnen Zahnräder in einer Vielzahl von bestimmten Verhältnissen zur Erzielung der mehreren Antriebsverhältnisse aufweist, eine mit dem Antriebsteil (18) und dem Zahnradabschnitt (13) verbundene Antriebskupplung (2l), die eine ei: gerückte und eine ausgerückte Stellung einnehmen kann, eine den Zahnradabschnitt mit dem Abtriebsteil verbindende Abtriebskupplung (52), die den Zahnradabschnitt mit dem Abtriebsteil (l6) verbindet und eine eingerückte und eine ausgeiTickte Stellung einnehmen kann, eine unabhängig von den Drehzahlwechselzahnrädern mit dem Antriebsteil (lS) und dem Abtriebsteil (l6) verbundene Durchgangskupplung (33)> die eine eingerückte und eine ausgerückte Stellung hat, und eine Schaltsteuereinrichtung (31)» die die Ausrückung der Antriebsund Abtriebskupplungen und die Einrückung der Durchgangskupplung vor der Betätigung der Schaltmittel einleitet und nach der
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    Patentanwälte Dipl.-lng. Martin Licht, Dipl.-Wirtjch.-Ing. Axel Hans mann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
    S MÖNCHEN 2» THERESIENSTRASSE 33 · Tebfoai 3812» · TtUgramm-Adr·«·: Lipotll/Manchen Bay·!·. V«r»injbank MOnchtn, Zwaigtt. Oikar-von-Mlllw-Kine, Kto.-Nr. N249S · FoalidMck-Kofltoi MOndMn Nr. 1*3397
    autr BOro, PATfNTANWALT DR. REINHOlD SCHMIDT
    SAD
    De tat igung der Schal tnrittel die Y/iedereinrüekung dei" ivntriebskupplung und der Abtrieuskupplung sowie die Ausrückung der Durchgangskupplung einleitet.
    2. Getriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremse (j6) mit dem iiahnradabschnitt (±3) verbunden ist und die Schaltsteuereinrichtung (3'i) so mit der Ureiase. (3{>) verbunden ist, daij sie die Bremse nach der Ausrückung de/ Antriebskupplung" (2i) betätigt und die Uremse vor der i/iedereinrückung der Antriebskupplung (2l) löst.
    3. Getriebe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Heiuungsantriebseinrichtung, die zwischen dem Zahnradabschnitt und dein Antriebsteil des Getriebes geschaltet ist, wodurch die anfängliehe Viederbeschleunigung des Zahnradabschnittes nach der Lösung der Bremse und vor der vollen Einrückung der Antriebskupplung durch die Ileibuiigsantriebseinrichtung bewirkt wird, und daß die Reibungsantriebseinrichtung während der Tätigkeit der Bremse schlupffähig ist.
    4.' Getriebe nach Anspruch Ij dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskupplung (21) eine Drehmomentkapazität aufweist, die sich in Abhängigkeit von Änderungen der Winke!geschwindigkeit des Getriebeantriebteiles ändert.
    5· Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskupplung aus folgenden Teilen Gesteht: mindestens einem drehbaren Antriebsteil und mindestens einem drehbaren Abtriebsteil, einem Betätigungselement, das eine bestimmte Kraft auf diese Teile ausübt, um sie durch Heibungseingriff miteinander zu verbinden, und ein Flüssigkeitsvolumen, das sich mit dem Antriebselement dreht und eine durch Fliehkraft erzeugte Kraft auf das Betätigungselement ausübt, um die genannte bestimmte Kraft des Betätigungselementes in Abhängigkeit von Änderungen der Winkelgeschwindigkeit des Antriebeteiles zu modifizieren.
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    BAD ORfGiMAL
    ύ. !jrot;ie;jc n^cli Anspruch i,·, dadurch gekennzeichnet, daß das F3iLi;sigkeitsvoluuieii .so angeordnet ict, da3 es die durch uie Fliehkraft erzeugte Kraft gegen die bestimmte Kraft des ii:iLbüJ eiiciitcij auaü":;t.
    7. Getriebe nach Anspruch 5» dadurch gekonnzeichiiet, daß eine Feder vorgeuolic:: ist, die auf das lie ti'tigrii« se leinen t (-GJ- ii:;.,i*iei;s;aipi>iT.ui^ wirkt, um die genannte bestimmte Kraft hervorzurufen, die bestrebt ist, die Antriebskuppliuig eingerückt zu halten, und daß ein Steuerelement vorgesehen ist, das bewegbar ist, txn das Betätigungselement von der auf es ■..irkenden Federkraft zu entlasten und um die Federkraft auf die Dureugiaigukupplung auszuüben, wodurch die ivnti'iebskupplung ausgfcx\Lckt und die Durchgangskupplung eingerückt wird.
    S. Getx'iebe nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag so angeordnet ist, daß die Veiteroowegung des jietätigungcelementes dui'ch da& Steuerelement nach der Ausrückung der Antriebskupplung und vor der vollen Einrückung der Durchgangskupplung augehalten wird, wodurch bei der weiteren BeAiegung des Steuerelementes die Kraft dex· Feder auf die Durchgangskupplung ausgeübt wird und gleichzeitig die durch Fliehkraft ex'zeugte Kräfte des Flüssigkeitsvoluiaens daran gehindert wird, auf die Dux-chgangskupplung zu wirken.
    9. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebskupplung (52) aus einer selbsttätigen Fi-eilaufkuppluxig besteht, die Antriebs- und Abtriebsteile aufweist, v»eiche die Antriebskraft von dem Zahnradabschnitt auf das Abtriebsteil übertragen, und die ausgerückt wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit des Abtx-iebsteiles diejenige des Antriebsteiles übersteigt.
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    10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebskupplung ferner eine ausrückbare feste Kupplungseinrichtung (53) aufweist, die eine zweite Antriebsverbindung zwischen dem Zahiiradabschnitt und dem Abtriebsteil bildet, und daß die Schaltsteuereiiiriclitung dahingehend wirkt, die feste Antriebskupplung (53) vor der Betätigung der Sclialtmittel auszurücken und anschliessend an die Betätigung der Schaltmittel die feste Antriebskupplung wieder einzurücken.
    11. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnradabschnitt (15) aus folgenden Teilen besteht: einer Hauptwelle (22), auf der gleichachsig ein erster Teil der Drehzahlweehselzahnrader angebracht ist, wobei mindestens eines der Zahnräder gegenüber der Welle drehbar ist, mindestens einer Nebenwelle (68), auf der ein zweiter Teil der Drehzahlwechselzahnräder gleichachsig angebracht ist, von denen jeweils eines in ständigem Eingriff mit einem Zahnrad der ersten Zahnradgruppe steht, und mindestens eines der auf der Nebenwelle sitzenden Zahnräder auf dieser drehbar ist, und Einrichtungen (38, 39j ^6), mittels derer die Zahnräder in einer Vielzahl bestimmter Verhältnisse zueinander miteinander verbunden werden, in Form von Kupplungsteilen, die bei Einrückung dahingehend wirken, nebeneinanderliegende Zahnräder der ersten Zahnradgruppe und nebeneinanderliegende Zahnräder der zweiten Zahnradgrijpe miteinander zu verbinden, wobei mindestens eines der Kupplungsteile an der Hauptwelle bei Einrückung dahingehend wirkt, eine direkte Verbindung zwischerj&inem benachbarten Zahnradpaar herzustellen, das dasjenige Zahnfad umfasst, das gegenüber der Hauptwelle drehbar ist.
    12. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsteuereinrichtung (31) aus folgenden Teilen besteht: einem mit der Hand betätigbaren Schaltelement (32), das mehrere Stellungen einnehmen kann, die jeweils einem Antriebsverhältnis entsprechen, mindestens einem druckmittel-
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    betätigtem Kupplungskolben, der durch die Bewegung des Schaltelenieutes zwischen dessen Stellungen betätigt wird, um die Antriebskupplung in ihre ausgerückte Stellung und die Durchgangskupplung in ihre eingerückte Stellung zu drücken, mehrere druckmittelbetätigte Schalfckolben, die betrieblich mit den Schaltmitteln des Zahnradabschnittes verbunden sind und. durch die Bewegung des Schaltelenientes zwischen dessen Stellungen nach der Betätigung des Kupplungskolbens betätigt werden und eine Einrichtung zur Beendigung der Druckmittelbeaufschlagung des Kupplungskolbens nach der Betätigung der Schaltkolben. '
    13 Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebskupplung aus einer Freilaufkupplung und einer festen Antriebskupplung besteht, die beide zwischen dem Zahnradabschnitt und dem Geti-iebeabtriebsteil angeordnet sind, und daß die Schaltsteuereinrichtung ferner einen druckinittelbetätigten Kolben für die Abtriebskupplung aufweist, der durch die Bewegung des Schaltelementea zwischen dessen Stellungen betätigt wird, um die feste Antriebskupplung vor der Betätigung der Schaltkolben auszurücken und nach der Betätigung der Schaltkolben wieder einzurücken.
    lh. Getriebe mit sich drehenden Antriebs- und Abtriebselementen und einer Einrichtung zur Erzielung einer Vielzahl von Antriebsverhältnissen zwischen dem Antriebs- und Abtriebateil, sowie mit Mitteln zur vorübergehenden Trennung dieser Einrichtung von dem Antriebsteil zur Erleichterung von Änderungen des Antriebsverhältnisses, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Übertragung der Antriebskraft zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil, die eine ausgerückte Stellung und eine eingerUokte Stellung einnehmen kann, um die Antriebskraft unabhängig von der Einrichtung zur Änderung des Antriebsverhältnisses von dem Antriebsteil auf das Autriebsteil zu übertragen, wahrend die Einrichtung zur Änderung des Antriebsverhältnisses von dem Antriebsteil getrennt ist.
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    Vj. Getriebe nach Anspruch lht dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Übertragung der Antriebskraft eine lleibungskupplung ist, die schlupffähig ist, wenn sie einer ihre Kapazität übersteigenden tnausgegliehenheit der Drehmomente ausgesetzt ist.
    16. Getriebe nach An&pruch 15, dadurch gekennzeichnet, din) diese Kupplung eine Lap*::.1 t-..ΐ. aufweist, die ±n wesentlichen dem Übereinstimciuni-ispunLt des Getrieoes entspricht.
    17. Getriebe mit drehbaren Antriebs- und.Abtriebselementen und Drehzahlwechselzahnrädern, die eine Vielzahl von Abtriebs— Verhältnissen zwischen dem Antriebs- und Abtriebsteil ermöglichen und mit einer Kupplungseinrichtung zur Trennung üer Drehzahlwechselzahnräder sowohl von dem Antriebsteil als auch von dem Abtriebsteil zur Erleichterung der Änderung des Antriebsverhältnisses, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung eine Antriebskupplung umfasst, die zwischen dem Antriebsteil und den Drehzahlweehselzahnrädern angeordnet ist und eine eingerückte Stellung und eine ausgerückte Stellung einnehmen kann, und eine Drehmomentkapazität aufweist, die sich in Abhängigkeit von der winkelgeschwindigkeit des Antriebsteiles ändert.
    18. Getriebe nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskupplung aus folgenden Teilen bestehts mindestens einem drehbaren Antriebsteil,*das mit dem Getriebeantriebsteil verbunden ist, und mindestens einem drehbaren Abtriebsteil, das mit den Drehzahlv/eehs el zahnrädern verbunden ist, einem Betätigungselement, das eine bestimmte Kraft auf diese Teile ausübt, um sie durch Reibung in Eingriff miteinander zu bringen, und ein Flüssigkeitsvolumen, das sich mit dem Antriebselement dreht und eine durch Fliehkraft erzeugte" Kraft auf das Eetätigungselement ausübt, um dessen bestimmte Kraft in Abhängigkeit von Änderungen der Winkelgeschwindigkeit dee Antriebsteiles zu modifizieren.
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    19. Getx*iebe nach Anspruch 13, "dadurch gekennzeichnet, daß duo Flüssigkeitsvolumeu so angeordnet ist, daß es die durch Fliehkraft erzeugte Kraft gegen die bestimmte Kraft des Betätigui gcelementen ausübt.
    20. Getriebe mit drehbaren Antriebs- und Abtriebsteilen und Exui'ichtuncen zur Erzielung einer Vielzahl von Antriebsverliält;;JiibOii zvriselieii diesen Teilen, gekennzeichnet durch eirexi Zainrradabbchnitt mit mehreren Drehzahlwecliselzaimrädern und Schaltmitteln, durch die die Zahnräder jeweils in einem von vielen bestimmten Verhältnissen zur Erzielung der mehreren Aiitriebsvex-hältnisse miteinander verbunden Airerden, eine mit dem Antriebsteil und dem Zahnradabsclinitt in Verbindung stellende Antrieaskupplung, die eine eingerückte Stellung und eine ausgerückte Stellung einnehmen kann und eine Drehmomentkapazität hat, die sich in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des Getriebeantriebselementes ändert, eine Abtriebskupplung, die den Zahnradabschnitt mit dem Abtriebselement verbindet und eine eingerückte Stellung und eine ausgerückte Stellung hat, eine Bremse, die dazu dient, den Zahnradabschnitt anzuhalten, und die eine angelegte und eine gelöste Stellung einnehmen kann, und eine Schaltsteuereinrichtung, die die Ausrückung der Antriebs- und Abtriebskupplungen sowie das Anlegen .der Bremse vor der Betätigung der Schalt- '■ mittel einleitet und die Wiedereinrückung der Antriebskupplung und der Abtriebslcupplung sowie die Lösung der Bremse im Anschluß an die Betätigung der Schaltmittel einleitet.
    21. Getriebe mit drehbaren Antriebs- und Abtriebselementen, für die Erzielung mehrerer Antriebsverhältnisse zwischen diesen Elementen, gekennzeichnet durch ,mehrere Drelizahlwechselzahnräder, die jeweils in einem von mehreren bestimmten Verhältnissen miteinander verbunden werden können, um die Vielzahl der AntriebsVerhältnisse hervorzurufen, eine Antriebskupplung, die zwischen dem Antriebeelement und den Drehzahl-
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    wechselzalmrädern angeordnet ist und eine eingerückte Stellung und eine ausgerückte Stellung einnehmen kann, eine zwischen den Drelizahlwechselzahnrädern und dem Abtriebsteil angeordnete Abtriebskupplung, die eine eingerückte Stellung und eine ausgeiückte Stellung einnehmen kann, eine Bremse, die dahingehend wirkt, die Drehzahlweehßelzahnräder anzuhalten, und eine angelegte sowie eine gelöste Stellung einnehmen kann, eine Sclialtsteuereinrichtung, die die Aue rückung der Antriebs- und Abtriebskupplungen und das Anlegen der Bremse vor der Betätigung der Schaltinittel einleitet und die Wiedereinrückung der Antriebskupplung und der Abtriebskupplung eowie dfe Lösung cer Lreiiise in Anschluß an die Betätigung der Schaltmittel einleitet, und ein Heibungsaiitriebselement, das zwischen den Gotriebeaiitriebseleraeiit und den Drehzahlwechsel— zahnrädern unabhängig von der Antriebskupplung angeordnet ist, wodurch eine anfängliche V/ieuerbeschleunigung der Drehzahl— wechselzahnräder über dieses. Reibungsantriebselement nach der Lösung der Bremse und vor der vollen Einrüclcung der Antriebskupplung erfolgt, wobei das Reibungsantriebselement schlupf fähig ist, solange die Brems-e angelegt ist.
    22. Getriebe mit drehbaren Antriebs- und Abtriebselementen, Drehzahlwechselzahnrädern, die mehrere Antriebsverhältnisse zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen hervorrufen und einer Kupplungseinrichtung zur Trennung der Drehzahlwechßelzahnräder sowohl von dem Antriebsteil als auch von dem Abtriebcteil, um Änderungen der Antriebsverhältnisse zu erleichtern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung eine Antriebskupplung umfasst, die das Antriebsteil und die Dreh-" zahlwechselzahnräder miteinander verbindet, und eine Abtriebskupplung, die die Drehzahlwechßelzahnräder und das Abtriebselement verbindet, wobei die Abtriebskupplung eine selbsttätige Freilaufkupplung ist, die Antriebs- und Abtriebsteile aufweist und die Antriebskraft von den Drehzahlwechselzahnrädern auf das Abtriebselement überträgt und ausgerückt wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit deo Abtriebsteilee diejenige des Antriebsteiles tibersteigt.
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    SAU ORtGtNAL
    "^ is
    23. Getriebe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abtriebskupplung ferner eine ausrückbare ieote Antriebskupplung umfasst, die eine zweite Antriebs verbindung zwischen ciei* w ecus el zahnrädern und dem Abtriebselenient dea Getriebes bildet.
    24. Getriebe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltsteuereinrichtung vorgesehen ist, die die antriobsseitige Kupplung und die feste Kupplung der abtriebs-L.eitigeii Kupplungseinrichtung bei der Einleitung eines Schaltüberganges ausrückt und die antriebsseitige Kupplung und die feste Kupplung der abtriebsseitigen Kupplungseinrichtung bei Beeindigung eines Schaltüberganges wieder einrückt.
    23. Getriebe mit drehbaren Antriebs- und Abtriebselementen und einem Zahnradabschnitt, der eine Vielzahl vonAiitriebsverhliltnissen zwischen den'Antriebs- und Abtriebselementen hervorruft, sowie mit Einrichtungen zur Trennung des Zahnradabschnittes sowohl von dem Antriebselement als auch von dem Abtriebselement zur Erreichterung der Änderung des Drehzahlverhiiltniüses, dadurch gekennzeichnet, da.) der Zahnradabschnitt aus folgenden Teilen besteht» einer Hauptwelle,.einer 'ersten Gruppe von Drehzahlwechselzahnrädern, die gleichachsig auf der Hauptwelle angeordnet sind und von denen mindestens ein Zahnrad gegenüber der Hauptwelle drehbar -ist, mindestens einer Mebenwelle, einer zweiten Gruppe von Drehzahlwechselzahnrädern, die gleichachsig auf der Nebenwelle angeordnet sind und von denen mindestens eines gegenüber der Nebenwelle drehbar ist, wobei jedes der Zahnräder der zweiten Zahnradgruppe in ständigem Eingriff mit je einem Zahnrad der ersten liahnradgruppe steht, und Schaltmitteln zur wahlweisen Verbindung benachbarter Zahnradpaare der ersten Gruppe und zur wahlweisen Verbindung benachbarter Zahnradpaare der zweiten Gruppe, wobei mindestens eines der Schaltmittel an der Hauptwelle eine direkte Verbindung zwischen einem Zahnrad, das gegenüber der Hauptwelle drehbar ist, und dem diesem Zahnrad benachbarten Zahnrad auf der Hauptwelle herstellt,
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    wodurch eine große Anzahl von Krafts treelren rait einer kleinen Anzahl von Drehzahlwech&elzahiirädern verwirklicht werden kann,
    2b. Getriebe nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnradpaar der ersten Gruppe aui" der Hauptwolle in abstand voneinander eingeordnet ist und daß ueir Zahnradabs ckiiit b eine Abtriebswelle aufweist, die gleichachsig nib der Hauptwelle verläuft und ein Auti*ieki.zi.hnr<:.c tri-l^t, das zi.i^ciien dei. L: Abstand voneinander angeordneten Zahnräder;, des genannt e*i Zahnradpaares liegt, und dau einet» der üeui.itiaittel zwischen ζλιγθι Stellungen bewegbar ist, in denen es Jeweils eines eier beiden in Abstand voneinander angeordneten Zahnräder des Zahnradpaares mit dem Abtriebszahnrad verbindet.
    27· Getriebe nach Anspruch 2'j, dadurch gekennzeichnet, dciß die Schaltmittel eine erste Kupplung umfassen, mit der wahlweise benachbarte gleichachsige Zahnräder auf der Hauptwelle, einschliesslich eines gegenüber der Hauptwelle drehbaren Zahnrades, miteinander verbunden werden können, ferner eine zweite Kupplung, mit der wahlweise benachbarte gleichachsige Zahnräder auf der Nebenwelle miteinander verbunden i/erden können, die in ständigem liingrifi mit den benachbarten gleichachsigen Zahnrädern auf der Hauptwelle stehen, und eine Steuereinrielitung für die Kupplungen, die gewährleistet, daß zu jedem bestimmten Zeitpunkt jeweils nur eine erste und eine zweite Kupplung eingerückt sind.
    28. Getriebe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel aus mehreren Kupplungen bestehen, die jeweils zwischen einem benachbarten glelchaehsigeii Zahnradpaar angeordnet sind, und denen jeweils eine Schaltsteuereinrichtung zugeordnet ist, die wahlweise eine Krait aux die Kupplungen ausübt, die darauf gerichtet ist, das betreffende Zahnradpaar miteinander zu verbinden, uixü diese Kraft mindestens für eine begx'enzte Zeitdauejr aufrechterhält;, nachdem die Wiedervertoindung des Zahnradabsciinittes mit dem Getriebeantriebselement eingeleitet worden ist.
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    £9- Getriebe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der -benachbarten Zalmradpaare mit Ver-Ij iiidmigü zahnsät £ en ausgebildet sind, die dazu dienen, in
    liähiie an der zugeordneten Kupplung einzugreifen, um die Zahnräder eines Zahnradpaares miteinander zu verbinden, wobei die Sahne der Kupplungen und die Verbiiidmigüzähne mindestens eines eiiicUiüe^- zugeordneten gaIinra.clpa.arcB einander zugewandte Endflächen aufweisen, uie zur 'Drehachse des Zahnrades schräg
    verlaufen.
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