DE1911756A1

DE1911756A1 - Fahrzeugkraftuebertragung mit mehreren UEbersetzungsverhaeltnissen

Info

Publication number: DE1911756A1
Application number: DE19691911756
Authority: DE
Inventors: Gunderson Frederick Allan
Original assignee: Oliver Corp USA
Current assignee: Oliver Corp USA
Priority date: 1968-10-17
Filing date: 1969-03-07
Publication date: 1970-06-25
Also published as: US3533307A; GB1232901A

Description

PATENTANWXLTI DR. E.WIEGAND DlPL-ING. W.NIEMANN 1 9 1 1756 DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

5554 Tt eoooMONCHENis,?. März 1969

TEUORAMME, KAMATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

¥•14154/69 12/de

Oliver Corporation
Chicago (V.St.A.)

Fahrzeugkraftübertragung mit mehreren Übersetzungsverhältnissen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkraft-Übertragung mit mehreren Übersetzungsverhältnissen und insbesondere auf eine drei Geschwindigkeiten oder Gänge (drei feste Übersetzungsverhältnisse) aufweisende Hilfskraftübertragung (Hilfsgetriebe), die zwischen einer Traktormaschinenkupplung und einer Standard-Mehrgang kraftübertragung (d.h. mit mehreren festen Übersetzungsverhärtnissen) des Traktors angeordnet werden kann, auf die Kombination eines dreigängigen Hilfsgetriebes mit einem Standard-Mehrganggetriebe und auf ein Breiganghilfsgetriebe, welches glattes Schalten in der Bewegung (oü-the-gö-shifting) von einer Geschwindigkeit bzw. einem Gang zu einer anderen Geschwindigkeit bzw. einem anderen Gang schafft, während ein kontinuierlicher Eraftfluß über die Kraftübertragung bzw. das Getriebe aufrechterhalten ist, wodurch der Kraftfluß zu der Last nicht unterbrochen ist.

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Bisher sind HilfskraftÜbertragungen (nachstehend der Einfachheit halber Getriebe genannt) entwickelt worden zur Verwendung mit Mehrgangstandardgetrieben, eines Traktors, um ein besseres Mittel zum Anpassen der Getriebegänge oder Getriebegeschwindigkeiten des Traktors bei Nenndrehzahl der Maschine an die auszuführende Arbeit und an die bei der Nenndrehzahl verfügbare Maschinenleistung zu schaffen. Bei der gegenwärtigen . Hervorhebung maximaler Produktivität und Wirksamkeit großer Traktoren ist es zunehmend wichtig geworden, . , eine Anzahl von Arbeitsgeschwindigkeiten verfügbar zu haben. Bisher ist ein Zweiganghilfsgetriebe entwickelt worden zur Verwendung mit einem Standardgetriebe, welches vier bis acht Gänge (d.h. Arbeitsgeschwindigkeiten bei Nenndrehzahl der Maschine) aufweist, wodurch bis zu sechzehn Geschwindigkeiten oder Gänge geschaffen _: sind unter Verwendung des Zweiganghilfsgetriebe/3 in Verbindung mit einem Achtgangstandardgetriebe.

Es ist nicht nur wichtig, eine Anzahl von Arbeitsgeschwindigkeiten verfügbar zu habenj sondern auch wichtig, daß diese Arbeitsgeschwindigkeiten den normalen Arbeitsgeschwindigkeitsbereich oder Gangbereich des Traktors ergänzen, nämlich innerhalb eines Bereiches von etwa 3,2 bis 9,6 km je Stunde (2 bis 6 Meilen je Stunde)* Die bekannten Hilfsgetriebe haben in Verbindung mit einem Standard-Mehrganggetriebe nicht immer genügend Arbeitsgeschwindigkeiten in dem Bereich von 3,2 bis 9,6 km je Stunde geschaffen. . _:

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eiii Hilfs-;, getriebe mit drei Arbeitsgeschwindigkeiten oder Gängen, "d.ii. mit drei festen Getriebeverhältnissen, zu schaffen*

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Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Dreiganghilfsgetriebe zur Verwendung in Verbindung pit einem Standardsechsganggetriebe zu schaffen, um insgesamt achtzehn Geschwindigkeiten oder Gänge zu schaffen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Dreiganghilfsgetriebe zu schaffen, das, wenn es mit einem Sechsgangstandardgetriebe verwendet wird, in dem Geschwindigkeitsbereich von 5)2 bis 9,6 km je Stunde neun Arbeitsgeschwindigkeiten oder Arbeitsgänge schafft.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Drei-ganghilfsgetriebe zu schaffen, das in einem Gang ohne Druck hydraulischen Arbeitsmittels bzw. ohne Uäruck betätigt oder betrieben werden kann, so daß der Fahrer oder die Bedienungsperson "heimfahren¹¹ (drive home") kann, wenn der Öldruck verloren geht, und die Traktormaschine (Zugmaschine) durch Anschleppen ohne anfänglichen Öldruck gestartet werden kann.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Dreiganghilfegetriebe zu schaffen, bei dem ein glattes oder weicheβ Schalten in der Bewegung geschaffen ist, wodurch der Fahrer oder die Bedienungsperson von einem Gang zu einem anderen schalten kann ohne Verlust (oder ohne Unterbrechen) an Energieabgabe an die Traktorräder oder an die Traktorzapfwelle.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Dreiganghilfsgetriebe zu schaffen, welches durch einen einfachen Ventilkörper betätigt werden kann, wodurch der Fahrer durch Hereinbewegen oder Herausbewegen des Ventilkörpers schnell und bequem von einem Gang zu einem anderen schalten kann.

Ein noch anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Dreiganghilfsgetriebe zu schaffen, welches einen direkten Gang oder Antrieb, einen untersetzten Gang oder Antrieb und einen Übersetzten Gang oder Antrieb schafft,

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wobei der übersetzte Gang etwa 20 #ige Erhöhung der Geschwindigkeit über die Geschwindigkeit des direkten Ganges schafft, und wobei der untersetzte Gang eine etwa 17 #ige Verringerung der Geschwindigkeit unter die Geschwindigkeit des direkten Ganges schafft.

Sin noch anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Dreiganghilfsgetriebe zu schaffen mit glattem oder weichem Schalten in der Bewegung» wobei nur eine kleine Anzahl von Bauteilen für das Schalten vorhanden ist und die Bauteile in einem vollständigen Aufbau enthalten sind, so daß eine einfache und kompakte Einheit geschaffen 1st, die bequem eingebaut und überprüft bzw. überholt werden kann.

Ein noch weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein zuverlässiges selbsttragendes bzw. unabhängiges Dreiganghilfsgetriebe zu schaffen mit einem getrennten ölbehälter und einer getrennten ölpumpe, so daß das Hilfegetriebe von anderen Antriebszugbauteilen unabhängig 1st bzw. von diesen nicht beeinflußt wird, wobei das Hilfsgetriebe für Wartung des Hilfsgetriebes allein bequem abgenommen werden kann.

Die vorgenannten Zwecke sowie weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung werden dadurch erzielt, daß ein Mehrgangfahrzeuggetriebe geschaffen ist, welches folgende Bauteile aufweist: Eine Energieeingangswelle und eine Energieausgangswelle, die um die gleiche Achse drehbar sind, eine Gegenwelle, die um eine zu der Achse der Eingangswelle und der Ausgangswelle parallele Achse drehbar ist, eine erste Kupplungseinrichtung zum direkten Kuppeln der Eingangswell® an die Ausgangswelle, eine erste Getriebeeinrichtung oder Zahnradeinrichtung, welche die Eingangewelle mit der Gegenwelle verbindet, eine Planetenradeinrichtung, eine zweite Zahnradeinrichtung,

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welche die Gegenwelle mit der Planetenradeinrichtung arbeitsmäßig verbindet, eine Sonnenzähnradwelle, die an der Ausgangswelle drehbar abgestützt ist, ein Sonnenrad an einem Ende der Sonnenradwelle, die mit der Planetenradeinrichtung im Eingriff steht, eine zweite Kupplungseinrichtung an dem anderen Ende der Sonnenradwelle, eine Ringzahnradeinrichtung, die für gleichachsige Drehung mit der Ausgangswelle angeordnet ist und mit der Planetenradeinrichtung im Eingriff steht, und eine dritte Kt^plungseinrichtung, die zwischen der Sonnenradwelle und der Ausgangswelle arbeitsmäßig angeordnet ist.

Vorzugsweise schafft die erste Kupplung eine Direktantriebsverbindung von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle. Die zweite Kupplung schafft Arbeiten des Getriebes mit übersetztem Antrieb durch Festhalten des Sonnenrades gegen Drehung, so daß die Planetenradeinrichtung sich rund um das Sonnenrad dreht und das Ringzahnrad antreibt, das an der Ausgangswelle angeordnet ist, um die Ausgangswelle mit einer Drehzahl anzutreiben, die größer als die Drehzahl der Eingangswelle ist. Wenn weder die erste Kupplung noch die zweite Kupplung eingerückt ist, schafft die dritte Kupplung Arbeiten des Getriebes mit Untersetzung, bei welchem die Drehzahl der Ausjmgswelle niedriger als die Drehzahl der Eingangswelle ist, wobei der Kraftflußweg für das Arbeiten mit Untersetzung von der Eingangswelle über die erste Zahnradeinrichtung', die Gegenwelle, die zweite Zahnradeinrichtung zu der Planetenradeinrichtung und cann über die Planetenräder in zwei Wegen zu der Ausgangswelle verläuft, von denen der erste Weg von den Planetenrädern'zu dem Sonnenrad und der Sonnenradwelle und dann über die dritte Kupplungseinrichtung, und der zweite Weg von den Planetenrädern über die Ringzahnradeinrichtung zu der Energieausgangswelle verläuft.

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Weitere Zwecke der Erfindung'werden dadurch erfüllt, daß eine Hilfsenergiezahnradeinrichtung an der Gegenwelle geschaffen ist zum Antreiben einer Ölpumpe, wodurch immer dann, wenn die Gegenwelle sich dreht, Energie an die Pumpe geliefert wird, um Öldruck aufzubauen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Stirnansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Er- · findung, wobei Teile weggebrochen sind.

Fig.2A ist eine schematisehe Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Arbeitsmittelsteuerung und des Schmiersystems gemäß der Erfindung.

Fig.2B ist eine Längsschnittansicht der inneren Ausführung einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes gemäß der Erfindung nach Linie 2-2 der Pig. 1, wobei eine Portsetzung der schematischen Ansicht gemäß Fig. 2A enthalten ist.
Fig. 3 ist eine in.vergrößertem· Maßstab gehaltene

Längsschnittansicht eines Hauptteiles der

P Innenausführung des Getriebes gemäß Fig. 2B.

Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht nach Linie 4-4

der Fig. 2B.

Fig. 5 ist eine schematisehe Ansicht der Ventileinrichtung gemäß Fig. 2A in ihrer ersten Stellung bzw. Untersetzungsantriebsstellung. Fig. 6 ist eine schematisehe Ansicht der Ventxleinrichtung gemäß Fig. 2A in ihrer dritten Stellung oder Übersetzungsantriebsstellung. Fig. 7 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht der Planetenradeinrichtung gemäß Fig. 2B.

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Fig. 8 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht der Sonnenradwelle gemäß Fig. 2B.

Fig. 9 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht der Energieausgangswelle gemäß Fig. 2B.

Fig.10 ist eine graphische Sarstellung, in der eine Reihe von Kurven wiedergegeben ist, welche die Geschwindigkeit-Drehmoment-Charakteristiken eines Traktors darstellen, bei welchem das Dreiganghilfsgetriebe gemäß der Erfindung verwendet ist.

In den Fig. 1, 2B, 3 und 7 ist ein Dreiganghilfsgetriebe bzw. eine Dreiganghilfskraftübertragung, gemäß der Erfinding allgemein mit 10 bezeichnet, und zwischen einer nicht dargestellten Traktormaschinenkupplung und einem nicht dargestellten Mehrgangstandardgetriebe (Getriebe mit mehreren festen Übersetzungsverhältnissen) angeordnet. Das Hilfsgetriebe 10 kann als hydraulisch geschaltetes Getriebe mit Übersetzung und Untersetzung bezeichnet werden. Das Gehäuse der Traktormaschinenkupplung ist allgemein mit 12 bezeichnet. Das Getriebe 10 ist in einem Gehäuse 14 getragen. An dem Kupplungsgehäuse 12 ist durch zweckentsprechende Befestigungsmittel 16, beispielsweise durch Bolzen, ein Gehäusestirnverschluß und Tragplatte 18 befestigt, welche das Energieeingangsende des Gehäuses 14 verschließt. Eine Energieeingangswelle 20 ist durch geeignete Lager 22 an der Tragplatte 18 drehbar abgestützt. Ein Ende 24 der Welle erstreckt sich aus dem Gehäuse 14 zur Verbindung mit der Traktormaschinenkupplung, und das andere Ende 26 erstreckt sich in das Gehäuse 14* Das Innenende 26 ist vergrößert und hohl ausgebildet, so daß eine sich axial erstreckende

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Ausnehmung 28 gebildet ist. Das Hilfsgetriebegehäuse 14 umfaßt die Tragplatte 18, einen Hauptteil 30 und einen Gehäuseendverschluß 32, der das !Energieausgangsende des Gehäuses 14 verschließt. Eine hohle Energieausgangswelle 34 ist an einem Ende 35 durch geeignete Lager 36 in dem Endverschluß 32 des Gehäuses 14 drehbar abgestützt, und ihr anderes Ende 38 erstreckt sich in das Gehäuse 30. Ein Kupplungsteil 42 ist an dem nach außen vorratgenden Ende der Ausgangswelle 34 befestigt und hat vorzugsweise die Form eines Antriebskettenrades. Die Antriebskettenradkupplung 42 ist auf bekannte Weise mit einem identischen Kettenrad auf der Eingangswelle (nicht dargestellt) eines nicht dargestellten Standardgetriebes verbunden, und zwar einfach durch Anordnen einer kurzen Kette (nicht dargestellt) über die ausgerichteten Zähne der beiden Kettenräder. Die Kette ermöglicht ein kleines Ausmaß an Flexibilität zwischen den beiden Kettenrädern. Es ist selbstverständlich zu verstehen, daß andere flexible oder biegsame Antriebsverbindungen verwendet werden können.

Die hauptsächlichen Energieübertragungsteile des Hilfsgetriebes 10 außer der Eingangswelle 20 und der Ausgangewelle 34 sind folgende Teile: Eine Gegenwelle oder Vorgelegewelle 44» eine erste oder Direktantriebskupplung 36, ein Ringzahnrad 48, eine Planetenzahnradeinrichtung 50, eine hohle Sonnenzahnradwelle 52, die ein Sonnenzahnrad 54 trägt, eine zweite oder Übersetzungsantriebskupplung 58, die arbeitsmäßig zwischen der Sonnenzahnradwelle 52 und dem Endverschluß 32 angeordnet ist, und eine dritte oder Einwegüberlaufkupplung 60, die arbeitsmäSg zwischen der Sonnenzahnradwelle 52 und der Ausgangswelle 34 angeordnet ist.

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Beim Arbeiten mit Direktantrieb verläuft der Energieübertragungsweg bzw. Kraftfluß von der Eingangswelle über die Direktantriebskupplung 46 zu der Ausgangswelle Beim Arbeiten mit Übersetzung verläuft der Kraftfluß von der Eingangswelle 20 über die Gegenwelle 44, die Pltnetenradeinrichtung 50, das Ringzahnrad 48 zu der Ausgangswelle 34» wobei die Übersetzungsantriebskupplung 58 die Sonnenradwelle 52 gegen Drehung festlegt. Beim Arbeiten mit Untersetzung verläuft der Kraftfluß von der Eingangswelle 20 über die Gegenwelle 44 zu der Planetenradeinrichtung 50 und dann auf zwei Wegen zu der Ausgangswelle 34, wobei ein Weg über das Ringzahnrad 48 zu der Ausgangswelle 34 und der andere Weg über das Sonnenrad 54 und die Sonnenradwelle 52 und die Einwegkupplung 60 zu der Ausgangswelle 34 verläuft, wobei die Sonnenradwelle die Ausgangswelle 34 über die Einwegkupplung 60 antreibt.

Die Ausnehmung 28 öffnet sich in Richtung gegen das Innenende 38 der Ausgangswelle 34 und nimmt dieses auf, das durch geeignete Lager 62 in der Ausnehmung 28 drehbar abgestützt ist, wodurch die Eingangswelle 20 und die Ausgangswelle 34 sich etwa um die gleiche Achse drehen. Die Gegenwelle 44 ist hohl und durch geeignete Lager 64 und 65 auf einer Spindel 66 drehbar abgestützt, die sich zwischen den Endverschlüssen 18 und 32 erstreckt, und zwar für Drehung um eine Achse parallel zu der Drehachse der .Eingangswelle 20 und der Ausgangswelle 34.

Die Gegenwelle 44 ist mit einem ersten Zahnrad 68 nahe dem Endverschluß 18, welches eine arbeitsmäßige und kontinuierliche Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle 20 und der Gegenwelle 44 schafft, einem zweiten Zahnrad 70 nahe dem Endverschluß 32, welches eine arbeitsmäßige und kontinuierliche Antriebsveründung zwischen

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der Gegenwelle 44 und der Planetenradeinrichtung 50 , schafft, und einem Hilfszahnrad 72 versehen, welches die Gegenwelle 44 arbeitsmäßig und kontinuierlich mit einem Zahnradantrieb 73 einer in Fig. 1 wiedergegebenen Ölpumpe 74 verbindet. Das vergrößerte Innenende 26 der Eingangswelle 20 ist mit einem dritten Zahnrad 76 versehen, das mit dem ersten Zahnrad 68 auf der Gegenwelle 44 kontinuierlich kämmt. Vorzugsweise ist das Hilfszahnrad 72 ein Stirnzahnrad, und das erste

m Zahnrad 68 und das zweite Zahnrad 70 sind Schraubenzahnräder, die alle einheitlich oder einstückig mit der Gegenwelle 44 gebildet sind.

Gemäß den Pig. 3, 4 und 7 weist die Planetenradeinrichtung 50 ein Antriebszahnrad 78 auf, das durch geeignete Lage 79 (fig. 3) in dem Hilfsgetriebegehäuse an einem zylindrischen Tragteil 80 drehbar abgestützt ist, der sich von dem Endverschluß 32 in das Innere des Gehäuses 14 erstreckt. Das Antriebszahnrad 78 kämmt kontinuierlich mit dem zweiten Zahnrad 70 auf der Gegenwelle 44. Vorzugsweise sind das dritte Zahnrad 76 und das Antriebszahnrad 78 Schraubenzahnräder. Ein Planetenradträger 82 ist an dem Antriebszahnrad 78 durch ge-

W eignete Befestigungsmittel 83 befestigt, beispielsweise durch Bolzen. Eine Mehrzahl von antriebsradartigen Planetenzahnrädern, vorzugsweise vier Planetenräder 86, 87, 88 und 89, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind, ist an dem Planetenradträger 82 für Drehung um einzelne Achsen parallel zu der Drehachse der Ausgangswelle 34 drehbar angeordnet. Die vier Planetenräder 86 bis 89 sind vorzugsweise in zwei Paaren angeordnet, von denen ■ ein Paar 86, 87 diametral gegenüber dem anderen Paar und 89 angeordnet ist, wie es in Fig. 4 wiedergegeben ist. Jedes Antriebsplanetenrad 86 bis 89 1st durch ein

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Lager 90 auf einem Lagerzapfen 91 drehbar abgeötützt, der in dem Planetenradträger 82 getragen ist. Vorzugsweise hat jeder Zapfen 91 einen kurzen Vorsprung 91a, der mit einer Hilfsfläche oder Führungsfläche an dem Antriebszahnrad 78 im Eingriff steht, um Drehung des Zapfens 91 zu verhindern.

Gemäß den Fig. 3» 4 und 8 ist die Sonnenradwelle zwischen dem zylindrischen Tragteil 80 und der Ausgangswelle 34 angeordnet und·in fester teleskopischer Lage an der Auegangswelle 34 drehbar abgesützt. Das Sonnenrad ist an einem Ende 92 für kontinuierlichen Kämmeingriff mit den Planetenrädern 86 bis 89 der Planetenradeinrichtung 50 angeordnet. Die zweite Kupplung oder Übersetzungsantriebskupplung 58 ist an dem anderen Ende 94 der Sonnenradwelle 52 angeordnet. Vorzugsweise sind Schubringe oder Schubscheiben 95 und 96 an der Ausgangswelle 34 nahe jedem Ende 92 und 94 der Sonnenradwelle angeordnet, um richtige Ausrichtung der Sonnenradwelle 52, d.h. der zweiten Kupplung 58 und des Sonnenrades 54, aufrechtzuerhalten.

Gemäß den Fig. 3 und 9 ist ein Keilrad 100 oder dgl. einheitlich bzw. einstückig mit der Ausgangswelle derart gebildet, daß es zwischen dem vergrößerten Innenende 26 der Eingangswelle 20 und den an dem Planetenträger 82 angeordneten Planetenrädern 86 bis 89 angeordnet ist. Das Ringzahnrad 48 weist einen länglichen Ringteil oder Hülsenteil 102 auf, der an dem Keilrad abgestützt und mit diesem getragen ist. Ein Ende 103 des Ringes 102 umgibt die Planetenräder 86 bis 89, und das andere Ende 104 umgibt einen Teil 105 des vergrö'sserten Innenendes 26 der Eingangswelle 20. Getriebe-Kähne 106 sind am Inneren des Ringzahnrades 48 für

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kontinuierlichen Kämmeingriff mit den Planetenrädern 86 bis 89 vorgesehen. D.ie Getriebezähne 106 bilden weiterhin einen Teil der Keilnutverbindung zwischen dem Keilrad 100 und dem Ringzahnrad 48, so daß das Ringzahnrad 48 über das Keilrad 100 dauernd arbeitsmäßig mit der Ausgangswelle 34 verbunden ist.

Sie erste Kupplung oder Direktantriebskupplung 46 ist zwischen dem länglichen Ring 102, dem Keilrad 100 und dem Innenende der Eingangswelle 20 angeordnet und weist zwischeneinander angeordnete erste und zweite Kupplungsplatten 108 und 109, einen ringförmigen Kolben 112 und federnde Kupplungslösemittel in Form einer Ausrückfeder 114 auf. Die ersten Kupplungeplatten 108 sind an dem Teil 105 des Innenendes 26 der Eingangswelle 20 entlang Ebenen normal zu der Drehachse der Eingangswelle 20 befestigt und erstrecken eich von dem Teil 105 radial nach außen* Eine Mehrzahl von zweiten Kupplungsplatten 109 ist an dem Inneren des länglichen Ringes 102 befestigt, estreckt sich von diesem einwärts und ist zwischen den ersten Kupplungsplatten 109 angeordnet. Das Keilrad 100 weist eine ringförmige Ausnehmung 116 auf, die sich in Richtung gegen die Eingangswelle 20 öffnet. Der ringförmige Kolben 112 ist in der ringförmigen Ausnehmung 116 aufgenommen. Ein Endflansch 118 erstreckt sich von dem einen Ende 104 des länglichen Ringes 102 nach innen und befindet sich in einem Abstand von dem ringförmigen Kolben 112, der in der Ausnehmung 116 aufgenommen ist, so daß die ersten und zweiten Kupplungsplatten 108 und 109 zwischen dem Endflansch 118 und dem ringförmigen Kolben 112 angeordnet sind. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist der Endflansch 118 nahe dem dritten Zahnrad. 76 angeordnet. Um einen Eingriff des Endflansches 118 dee Ringzahnrades 48 mit dem dritten

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Zahnrad 76 zu verhindern, ist ein Haltering 120 in einer kreisförmigen Nut 122, die in den Getriebezähnen gebildet ist, aufgenommen und legt sich gegen die linke Seite des Keilrades 100. Bewegung des Ringzahnrades 48 in Richtung gegen die Eingangswelle 20 ist demgemäß durch Eingriff des Halteringes 120 mit dem Keilrad 100 begrenzt.

Gemäß den Pig. 2A, 2B und 3 ist ein Nachlaufteil zwischen dem ringförmigen Kolben 112 und den Kupplungsplatten 108 und 109. vorgesehen. Eine erste Arbeitsmittelleitung 120, die Durchgänge 126, 127, 128, 129, 130 und 131 aufweist, ist in arbeitsmittelübertragender Lage zwischen der Ausnehmung 116 und einer hydraulischen Steuereinrichtung 133 angeordnet. Die Steuereinrichtung 133 umfaßt eine Druckmittelquelle 134 und ein drei Stellungen aufweisendes Auswahlsteuerventil 136, das in Fig. 2 A sahematisch dargestellt ist. Wenn das Steuerventil 136* sich in der in Fig. 2A wiedergegebenen Stellung befindet, ist die erste Druckmittelleitung 125 mit der Druckmittelquelle 134 verbunden, um die erste oder Direktantriebskupplung 46 zu betätigen. Druckmittel wird über die erste Druckmittelleitung 125 zu der Ausnehmung 116 geführt, um den ringförmigen Kolben 112 gegen den Nachlaufteil 124 zu drücken. Die ersten und zweiten Kupplungsplatten 108 und 109 der ersten Kupplung 46 werden dann zwischen dem ringförmigen Kolben 112 und dem Endflansch 118 zusammengedrückt. Der Eingriff der ersten und zweiten Kupplungsplatten 108 und 109 schafft eine Direktantriebsverbindung von der Eingangswelle 20 über das Ringzahnrad 48 und das Keilrad 100 zu der Ausgängswelle 34·

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Gemäß Fig. 3 weist der Endverschluß_32 eine versenkte abgestufte Ausnehmung 138 auf, die zum Inneren des Gehäuses 14 gewandt ist. Die versenkte Ausnehmung 138 umfaßt eine innere zylindrische Ausnehmung 140, einen ersten oder dazwischenliegenden abgestuften Teil 141 und einen zweiten oder äußeren abgestuften Teil 142. Das Ende 94 der Sonnenradwelle 52 ist vergrößert und in dem äußeren abgestuften Teil 142 entlang mit Teilen der zweiten oder Übersetzungsantriebskupplung 58 aufgenommen. Die zweite oder Übersetzungsantriebskupplung 58 umfaßt einen ringförmigen Halteteil 144, der in den äußeren abgestuften Teil 142 eingepaßt ist. Der äußere abstufte Teil 142 ist dirch eine Innenwand 146 abgeschlossen, die mit dem zylindrischen Tragteil 80 einheitlich oder einstückig ausgeführt ist. Die innere kreisförmige Ausnehmung 140 nimmt einen ringförmigen Kolben 148 auf, der einen weiteren Teil der zweiten Kupplung 58 bildet. Die zweite Kupplung 58 umfaßt weiterhin erste Kupplungsplatten 150, die an dem vergrößerten Ende 94 der Sonnenradwelle 52 entlang Ebenen normal zu der Drehachse der Sonnenradwelle 52 getragen sind und sich von dem vergrößerten Ende 94 radial erstrecken, und zweite Kupplungsplatten 152, die zwischen den ersten Kupplungsplatten 150 angeordnet sind. Die zweiten Kupplungsplatten 152 sind an dem ringförmigen Halteteil befestigt und erstrecken sich von diesem radial nach innen. Der ringförmige Halteteil 144 weist axiale Löcher auf. Bolzen· 156 sind in den, Löchern 154 aufgenommen, um den Endverschluß 32 an dem Hauptteil 30 des Gehäuses Ϊ4 zu befestigen. Die Bolzen t56 dienen weiterhin dazu, den Halteteil 144 gegen Drehung zu halt en,, wenn die zweite ; Kupplung 58 betätigt ist* um die Sonnenradwelle 52 gegen Drehung festzulegen. Eine ringförmige Scheibe 158 ist dem abgestuften Zwischenteil 141 angeordnet und steht

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mit dem ringförmigen Kolben 148 im Eingriff, der in der inneren kreisförmigen Ausnehmung. 140 aufgenommen ist. Der Halteteil 144 weist weiterhin ein oder mehrere zusätzliche Axiallöcher 159 auf für Aufnahme federnder Kupplungsfreigabemittel in Form einer Freigabefeder oder RUckfUhrfeder 160, die an einem Ende 161 mit der Innenwand 146 und an dem anderen Ende 162 mit der ringförmigen Scheibe 158 im Eingriff steht. Die Federeinrichtung 160 dient dazu, den ringförmigen Kolben 148 außer Eingriff mit den Kupplungsplatten 150, 152 vorzuspannen. Die innere kreisförmige Ausnehmung 140 wird wahlweise über eine zweite Druckmittelleitung 165 Über das Steuerventil 136 mit der Druckmittelquelle 134 verbunden, wie es in den Fig. 2A und 2B wiedergegeben ist.

Gemäß den Fig. 1, 2A, 2B, 5 und 6 weist das Steuerventil 136 einen Ventilkörper 166 auf, der in einer Bohrung 167 aufgenommen ist· Der Ventilkörper 166 weist zwei Glieder 168, 169 und einen kreisförmigen Endflansch .170 auf. Drei kreisförmige Nuten 171» 172 und 173 sind in einem zylindrischen Teil 174 des Ventilkörpers 166 gebildet und sie entsprechen den drei wahlweisen Arbeitsstellungen des Steuerventile 136. Eine Rasteinrichtung 175 in Form einer federbelasteten Stahlkugel 176 ist dem Ventilkörper 166 derart zugeordnet, daß sie mit einer der kreisförmigen Nuten 171» 172, 173 in Eingriff tritt, um den Ventilkörper 166 in einer ausgewählten Arbeitsteilung zu halten. Venn das Steuerventil 136 sich in seiner dritten Stellung befindet, in welcher die Stahlkugel 176 mit der Hut 173 im Eingriff steht, besteht eine Druckmittelverbindung von der Quelle 134 über die zweite Druckmittelleitung 165 zu der inneren kreisförmigen Ausnehmung 140, um die zweite oder Übersetzungsantriebskupplung 58 zu betätigen. Der ringförmige Kolben 148 wird dann gegen die

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ersten und zweiten Kupplungsplatten 150, 152 gedrückt, so daß diese zwischen der Innenwand 146 und dem ringförmigen Kolben 148 zusammengedrückt werden. Durch diesen Eingriff der Kupplungsplatten 150 und 152 wird die Sonnenradwelle 52 an dem Endverschluß 32 festgelegt oder verriegelt, wo-durch sie gegen Drehung gehalten ist. Wenn die Sonnenradwelle 52 sich frei dreht, wird lediglich ein geringer Öldruck benötigt, um die zweite oder Übersetzungsantriebskupplung 58 zu betätigen» um die Sonnenradwelle 52 gegen Drehung zu sichern.

Das vergrößerte Ende 94 der hohlen Sonnenradwelle hat einen vergrößerten Innendurchmesser, der mit der Ausgangswelle 34 eine ringförmige Ausnehmung 178 bestimmt. Die dritte Kupplung 60 ist in der ringförmigen Ausnehmung 178 angeordnet. Vorzugsweise ist die dritte Kupplung eine Einweg-Überlaufkupplung 60 bekannter Art, welche die Sonnenradwelle 52 mit der Ausgangswelle 34 solange nicht verbindet, wie die Auegangswelle 34 sich mit höherer Drehzahl als die Sonnenradwelle 52 dreht, wenn die Wellen 34 und 52 sich in der gleichen Richtung drehen. Wenn jedoch die Sonnenradwelle 52 das Bestreben hat, sich mit einer Drehzahl zu drehen, die höher als die Drehzahl ist, mit welcher die Ausgangswelle 34 sich drehen kann, und sich in der gleichen Richtung dreht, tritt die Einweg-Überlaufkupplung 60 in Antriebseingriff mit der Ausgangswelle 34, um diese mit der Drehzahl der Sonnenradwelle 52 anzutreiben.

In den Fig. 2A, 5 und 6 sind die Bauteile der Druckmitteleinrichtung 133 schematisch dargestellt. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist das verwendete hydraulische Arbeitsmittel ein Öl, das auch zum Schmieren der sich bewegenden Teile des Hilfsgetriebes 10 verwendet werden kann. Gemäß den Pig. 1 und 2A ist ein Behälter oder Sumpf 180 am Boden des Gehäuses 14 angeordnet.

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Eine dritte Druckmittelleitung 182 ist zwischen das Steuerventil 136 und den Behälter 180 geschaltet und kann die erste Druckmittelleitung 125 über das Steuerventil 136 mit dem Behälter 180 verbinden. Eine vierte Druckmittelleitung 184 ist in druckmittelübertragender lage zwischen dem Steuerventil 136 und dem Behälter 180 angeordnet und kann die zweite Druckmittelleitung 165 über das Steuerventil 136 mit dem Behälter 180 verbinden. Die Druckmittelquelle 134 umfaßt die Pumpe 74 und die Druckmittelleitungen 185, 186, 187 und 188, welche die Pumpe 74 mit dem Steuerventil 136 verbinden, so daß mittels des Steuerventils 136 Druckmittel wahlweise zu der ersten Druckmittelleitung 125 oder der zweiten Druckmittelleitung 165 geführt werden kann, um die erste Kupplung 46 bzw. die zweite Kupplung 58 zu betätigen, während die jeweils andere Druckmittelleitung 165 bzw. 125 mit der vierten Druckmittelleitung 184 bzw. der dritten Druckmittelleitung 182 verbunden wird, um Druckmittel aus der anderen Kupplung 58 bzw. 46 auszulassen. Jedoch können auch mittels des Steuerventils beide Druckmittelleitungen 125 und 165 mit den beiden Druckmittelleitungen. 1.82 und 184 verbunden werden, um Druckmittel aus beiden Kupplungen 46 und 58 auszulassen. Um Schmieröl für das Hilfsgetriebe 10 zu schaffen, liefert die ölpumpe 74 öl über die Druckmittelleitungen 185ι 187, 188 über ein Reglerventil 190 zu einer Druckmittelleitung 191 und über einen Ölkühler 192 und einen Ölfilter 194 zu einer Schmierleitung 196. Eine Nebenschluß-Ölleitung oder Umgehungsölleitung 197 verbindet die Schmierleitung 196 über ein Öldruck-Nebenschlußventil 198 mit dem Behälter 180. '

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Der größte Teil der Druckmittelleitungen und das Steuerventil 136 sind in einer in Pig. 1 wiedergegebenen Deckelplatte 200 enthalten. Einige der die Druckmittelleitungen bildenden Durchgänge sind in Fig. 1 durch unterbrochene Linien dargestellt. Ein üblicher ölmeßstab ist bei 202 angedeutet. ^c?

In den Pig. 2A_f 5 und 6 ist der Ventilkörper 166 in den drei Arbeitsstellungen wiedergegeben. Die erste ' Arbeitsstellung ist in Fig. 5 wiedergegeben und in ihr ist die Kugel 176 in der Nut 171 aufgenommen. Dieses ist die Untersetzungsantriebsstellung, in der die

^ Drehzahl der Ausgangswelle 34 niedriger als die Drehzahl der Eingangswelle 20 ist. Die zweite Arbeitsstellung ist in Fig. 2A wiedergegeben und in ihr ist die Kugel 176 in der Nut 172 aufgenommen. Diese zweite Stellung ist die Direktantriebsstellung, in der die Drehzahl der Ausgangswelle 34 gleich der Drehzahl der Eingangswelle 20 ist. Die dritte Arbeitsstellung ist in Fig. 6 wiedergegeben und in ihr ist die Kugel 176 in der Nut 173 aufgenommen. Dieses ist die Übersetzungsantriebsstellung, in der die Drehzahl der Ausgangswelle 34 höher als die Drehzahl der Eingangswelle 20 ist.

Beim Arbeiten mit Direktantrieb befindet sich das Steuerventil 136 in der zweiten Stellung, in der die

W Kugel 176 in der Hut 172 aufgenommen ist, wie es in

; Pig. 2A wiedergegeben ist, so daß Öldruck an die kreisförmige Ausnehmung 116 (über die Leitungen 185, 186, über die Bohrung 167 zu der ersten Druckmittelleitung 125 einschließlich der Durchgänge 126, 127, 128, 129, 130 ,, und 131 zur Ausnehmung 116), um Druck auf die linke Seite des ringförmigen Kolbens 112 gemäß Pig.2B auszuüben, um den Kolben 112 gegen die ersten und zweiten Kupplungsplatten 108 und 109 zu drücken, um diese Platten 108, 109 zwischen dem Endflansch 118 und dem Nachfolget eil 124 zusammenzudrücken. Auf diese Weise wird

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-I₉. 191U5B

der Widerstand der Freigabefeder 114 überwunden, um die Direktantriebskupplung 46 einzurücken. Wenn die Direktantriebskupplung 46 eingerückt ist, ist das längliche Ringzahnrad 48 an dem vergrößerten Innenende 26 der Eingangswelle 20 festgelegt, so daß es durch diese angetrieben wird. Das Ringzahnrad 48 treibt zufolge des Eingriffs zwischen den Getriebezähnen 106, die am Inneren des Ringes 102 gebildet sind, und dem mit der hohlen Ausgangswelle 34 einheitlich oder einstückig ausgebildeten Keilrad 100 die hohle Ausgangswelle 34 mit einer Drehzahl an, die gleich der Drehzahl der Eingangswelle 20 ist.

Immer wenn das Hilfsgetriebe 10 sich im Betrieb befindet,kämmt das dritte Zahnrad 76 an der Eingangswelle 20 mit dem ersten Zahnrad 68 an der Gegenwelle 44, um das Hilfszahnrad 72 anzutreiben, das auf der Gegenwelle 44 zwischen dem ersten Zahnrad 68 und dem zweiten Zahnrad 70 angeordnet ist. Das Hilfszahnrad 72 treibt die selbsttragende oaer unabhängige Öldruckpumpe 74 für das Hilfsgetriebe 10 an.

TJm das Hilfsgetriebe 10 in den Übersetzungsantriebszustand zu bringen, wird der Ventilkörper 166 in sehe dritte Stellung gebracht, in der die Kugel 176 sich im Eingriff mit der Nut 173 befindet. Die Direktantriebskupplung 46 wird ausgerückt, da die erste Druckmittelleitung 125,nunmehr mit dem Behälter 180 verbunden ist (d.h. die erste Druckmittelleitung 125, welche die Durchgänge 126 bis 131 umfaßt, ist über die Bohrung 167 und die dritte Druckmittelleitung 182 mit dem Behälter 180 verbunden), um den Öldruck in der Ausnehmung 116 aufzuheben. Öldruck wird nunmehr über die zweite Druckmittelleitung 165 an die kreisförmige Ausnehmung 140 der Übersetzungsantriebskupplung 58 angelegt (d.h. von der Pumpe über die leitungen 185, 187» 188, die Bohrung 167 und die zweite Druckmittelleitung 165 zur Ausnehmung 140), um

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Druck an die linke Seite des ringförmigen Kolbens 148 anzulegen, wodurch die ersten und zweiten Kupplungsplatten 150 und 152 der ,Übersetzungsäntriebskupplung zwischen dem ringförmigen Kolben 148 und der Innenwand zusammengedruckt werden derart, daß die Sonnenradwelle an dem Endverschluß 32 festgelegt oder verriegelt wird.

Wenn das Sonnenrad 54 feststehend gehalten wird, müssen sich die vier Flanetenräder 86 bis 89 mit dem Planetenträger 82 rund um das feststehende Sonnenrad drehen. In anderen Worten ausgedrückt, treibt das nunmehr feststehende Sonnenrad 54 die Planetenräder 86 bis an, wodurch der Übersetzungsantrieb bzw. die Drehzahl- erhöhung erzielt wird. Die Planetenräder 86 bis 89 kämmen mit den Zähnen 106, um das Ringzahnrad 48 anzutreiben. Wie oben erwähnt, dreht sich das Ringzahnrad 48 mit der Ausgangswelle 34 zufolge des Eingriffs der Zähne mit dem Keilrad 100 an der Ausgangswelle 34· Demgemäß wird nunmehr die Ausgangswelle 34 durch das Ringzahnrad angetrieben.

Beim Arbeiten mit Untersetzungsantrieb wird der Tentilkörper 166 in die erste Stellung bewegt, in der die Kugel 176 sich in der Hut 171 befindet, so daß die erste Druckmittelleitung 125 und die zweite Druckmiifcelleitung 165 über die Bohrung 167 mit dem Druckmittelbehälter 180 verbunden sind, und zwar über die Druckmittelleitungen 182, 184, wodurch der Druck gegen die Kolben und 148 der ersten Kupplung 46 bzw. der zweiten Kupplung aufgehoben wird. Wenn die Kupplungen 46 und 58 ausgerückt sind, treibt das zweite Zahnrad 70 auf der Gegenwelle 44 die Planetenradeinrichtung 50 an. Wenn die zweite oder Übersetzungsantriebskupplung 58 ausgerückt 1st, kann die Sonnenradwelle 52 sich frei drehen. Demgemäß treiben die Planetenräder 86 bis 89, da sie beim Umlauf mit dem Antriebezahnrad 78 gedreht werden, das Sonnenrad 54 an. Wenn die Sonnenradwelle 52 versucht,

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sich mit einer Drehzahl zu drehen, die höher als die Drehzahl ist, mit der die Ausgangswelle 34 sich drehen kann, wir die dritte Kupplung 60 eingerückt und treibt die Ausgangswelle 34 an.

Venn das Hilfsgetriebe 10 zuerst in den Untersetzungsantriebszustand geschaltet wird, treiben die Planetenräder 86 bis 89 nur das Sonnenrad 54 und die Sonnenradwelle 52 an biszu einem Zeitpunkt, zu welchem das Sonnenrad 54 und die Soiinenradwelle 52 die Drehzahl der Ausgangswelle 34 erreichen. Danach wird die von den Planetenrädern 86 bis 89 gelieferte Energie teilweise über das Sonnenrad 54 und die Sonnenradwelle 52 über die dritte Kupplung 60 zu der Ausgangswelle 34 und teilweise über das Ringzahnrad 48 zu dem Keilrad 100 an der Ausgangswelle 34 übertragen. In anderen Worten ausgedrückt, verläuft der Kraftfluß im Untersetzungsantriebszustand von der Eingangswelle 20 zu dem ersten Zahnrad 68,, der Gegenwelle 44» dem zweiten Zahnrad 70 zu der Planetenradeinrichtung 50 und danach über die Planetenräder 86 bis 89 auf zwei Wegen zu der Ausgangswelle 34. Der erste Weg verläuft von den Planetenrädern 86 bis 89 zu dem Sonnenrad 54 und der Sonnenradwelle 52 über die dritte Kupplung 60 zu der Ausgangswelle 34. Der zweite Weg verläuft von den Planetenrädern 86 bis 89 über das Ringzahnrad 48 zu der Ausgangswelle 34.

Es ist zu verstehen, daß zum Erleichtern des Schaltens des Getriebes 10 das Steuerventil 136 duch ein mechanisches Gestänge bekannter Art an einen Steuerhebel angeschlossen werden kann, der in bequemer Reichweite der Bedienungsperson liegt.

Da die Gegenwelle 44 dauernd angetrieben wird, wenn die Hauptmaschinenkupplung eingerückt ist und die Eingangewelle angetrieben wird, wird die Ölpumpe 74 "von dem Hilfszahnrad 72 angetrieben und sie liefert dadurch Drucköl dauernd, wenn das Hilfsgetriebe 10 benutzt wird.

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Dieser Öldruck wird auf zwei Weisen verwendet. Ein Teil ■--des Drucköls wird über die Schmierleitung 196 an das Hauptschmiersystem abgegeben, so daß die sich drehenden Teile des Hilfsgetriebes 10 auf bekannte Weise dauernd geschmiert werden. Ein anderer Teil des DruekÖls wird THMtfendet, um die erste oder Direktantriebskupplung 46 und die zweite oder Übersetzungsantriebsfcupplung 58 bei entsprechender Betätigung des Steuerventils wahlweise zu betätigen. .

Gemäß Pig. 2B umfaßt die Schmierleitung 196 Durchgänge 205, 206, 207, 208, 209 und 210. Das von den geschmierten Teilen abgegebene Öl sammelt sich in dem Boden des Gehäuses 14, der den Behälter oder den Sumpf für das Schmiermittel bildet.

Es ist zu bemerken, daß im Untersetzungsantriebszustand weder die erste Kupplung 46 noch die zweite Kupplung 58 eingerückt ist. Demgemäß gelangt in dem Fall, daß sich zufolge eines Leckes in der Anlage, eines Palscharbeitens der Pumpe 74 oder auf andere Weise ein Versagen des Öldrucks ergibt und das Hilfsgetriebe 10 nicht schaltet oder nicht richtig in den Übersetzungsantriebszustand oder den Direktantriebszustand geschaltet werden kann, das Hilfsgetriebe 10 immer automatisch in den Untersetzungsantriebszustand mit dem Ergebnis, daß die Energieübertragung bzw. der Kraftfluß niemals unterbrochen ist.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung liegt in der Möglichkeit, die mit dem Dreiganghilfsgetriebe gemäß der Erfindung ausgerüstete Traktormaschine durch Anschleppen des Traktors mit einem anderen Fahrzeug zu starten, um dies auszuführen, wird zuerst die Haupttraktormaschinenkupplung ausgerückt und das Steuer- · ventil 136 in die Übersetzungsantriebsstellung gebracht, wonach der Traktor geschleppt wird.

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Beim Schleppen dreht eich die hohle Ausgangswelle des Hilfsgetriebes 1.0. Drehung der Ausgangswelle 34 führt zur Drehung des Ringzahnrades 48 über die Keilverbindung zwischen den Zähnen 106 und dem Keilrad 100. Me Zähne 106 kämmen weiterhin kontinuierlich mit den PIanetenrädern 86 bis 89» und Drehung des Ringzahnrades ruft Drehung des Sonnenrades 54 und der Sonnenradwelle hervor. Die Sonnenradwelle 52 und zugeordnete Teile haben einen gewissen Betrag an innerer Reibung, wodurch die Sonnenradwelle 52 das Bestreben hat, einer Drehung durch die vier Planetenräder 86 bis 89 zu widerstehen, so daß Drehung des Planetenträgers 82 hervorgerufen wird. Drehung des Planetenträgers 82 ruft Drehung der

Gegenwelle 44 hervor zufolge kontinuierlichen Kämmeingriffs zwischen dem dritten Zahnrad 70 und dem Antriebszahnrad 78.Die Ölpumpe 74 wird dann durch die uegenwelle 44 zufolge des kontinuierlichen Kämmeingriffs zwischen dem Hilfszahnrad 72 und dem Antriebszahnrad gedreht. Das Steuerventil 136 wird in seine dritte oder Übersetzungsautriebsstellung gebracht, in der die Kugel sich in der Hut 173 befindet, so daß, wenn Öldruck aufgebaut wird, die Übersetzungsantriebskupplung 58 betätigt wird. In sehr kurzer Zeit entwickelt die Pumpe genügend Öldruck zum Betätigen der Übersetzungsantriebskupplung 58, da die Übersetzungsantriebskupplung 58 nur ein eehr kleines Ölvolumes.für die Betätigung benötigt und der Federwiderstand verhältnismäßig klein ist. Sobald die Übersetzungsantriebskupplung 58 betätigt ist, kann die Hauptmaschinenkupplung eingerückt werden und das Anschleppen kann verwendet werden, um die Traktormaschine zu starten.

In der graphischen Darstellung gemäß Fig. 10 ist eine Reihe von Drehmoment-Drehzahl-Kurven dargestellt durch unterbrochene Linien 2-D, 3-U, 2-0, 3-D, 4-U, 3-0, 4-D, 5-U, 5-D, 5-0 und 6-D. Diese Kurven stellen

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ORIGINAL INSPECTED

elf der achtzehn Drehzahl-Drehmoment-Kurren dar, die durch Benutzen des Dreiganghilfsgetriehes 10 mit einem Sechsgangstandardgetriebe erhalten werden. Sie grundsätzliche Fahrzeugleistungskurve bei festen Übertragungeverhältnissen und bei Maschinennenndrehzahl (bei der die Kennleistung von dem Traktor erhalten wird) ist durch die linie 225 angedeutet· Di· waagerechte Achse oder Abszisse der Kurve 225 stellt die fahrgeschwindigkeit (km je Stunde) des Traktors dar, während die senkrechte Achse oder -Ordinate die Zugleistung (in 1000 Kilogramm) des Traktors wiedergibt. Für jeden der drei Arbeitszustände, d.h. Untersetzungsantrieb, Direktantrieb und Übersetzungsantrieb sind drei getrennte Kurven für jede Drehzahl oder für jeden Gang des Sechsgangstandardgetriebes vorhanden. Jede Kurve hat eine Stelle des Arbeit ens mit maximaler j Drehzahl oder Geschwindigkeit und eine Stelle des Ar- j beitens mit maximalem Drehmoment. Es ist zu bemerken, _ | daß bei Verringerung der Geschwindigkeit und dadurch bei Verringerung der Machinendrehzahl ein geringfügiger Anstieg der Zugleistung oder des Drehmomentes zum maximalen Drehmoment und dann ein Abfall für jede Kurve vorhanden ist. Obwohl in Fig. 10 nicht dargestellt» nimmt beim Abfallen die Maschinendrehzahl viel schneller ab als das Drehmoment mit dem Ergebnis, daß das Fahrzeug bequem zum Stillstand kommt (stalls).

Bei Verwendung eines Iraktore mit dem Hilfegetriebe wählt der Fahrer zuerst die Geschwindigkeit bzw. den Gang (das Getriebeverhältnis) des Standardgetriebes, welchen er für die auszuführende Arbeit am zweckmäßigsten hält. Dann wird das Hilfsgetriebe 10 in den Direktantriebszustand gebracht. Während des Fahrens des Traktors kann sich die geforderte Zugleistung ändern.

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Wenn dei* Fahrer diese Änderungen der,Zugleistungsanforderung beinerkt, wählt er das geeignete Verhältnis oder den geeigneten Gang für das Hilfsgetriebe 10 aus, d.h. den tilrersetzungsantrieb, den Direkt an trieb oder den Unterletzungsantrieb, und zwar durch Betätigen des Steuerventils 136 ohne unterbrechung des Kraftflusses. -"" Wenn der Fahrer den geeigneten Gang für das Standardgetriebe für einen besonderen Arbeitsvorgang ausgewählt hat, liegen die Zugänderungen, die gewöhnlich angetroffen werden, innerhalb der Kapazität oder des Leistungsbereichs des Hilfsgetriebes 1Ö zwischen tJbersetzungsantrieb und Untersetzungsantrieb. Ds ist zu verstehen, daß, wenn eine Zugänderung auftritt, die außerhalb des durch das Hilfsgetriebe 10 geschaffenen Bereichs liegt, das Standardgetriebe in einen anderen geeigneten Gang geschaltet wird.

Es ist erwünscht,* den !Traktor so nahe wie möglich an der Stelle maximaler Leistung, d.h. Nennleistung, entsprechend der Kurve 225 zu fahren. In anderen Worten ausgedrückt, ist es erwünscht, den Traktor in einem aus Standardgetriebe und Hilfsgetriebe gebildeten kombinierten Gang zu fahren, in welchem die Traktormaschine mit der Henndrehzahl läuft, um die Nennleistung abzugeben. Die ideale Situation ist, Standardgetriebe und Hilfsgetriebe so zu schalten, daß gemäß der Fahrzeugleistungskurve 225 gearbeitet wird. Beispielsweise ist es nicht wirksam, den Traktor für eine Zugleistung von etwa 3170 kg (7000 Pfund) bei einer Geschwindigkeit von etwa 6,4 km je Stunde (4 Meilen Je Stunde) im vierten Direktgang 4-D zu fahren. Stattdessen würde der dritte Direktgang 3-D zweckentsprechend sein, da die Traktormaschine dann nahe der Stelle maximaler Leistung (Nennleistung) betrieben werden kann. In anderen Worten aus-

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gedrückt, bestimmen die Belastung und die maximale Ar-^ ,,^ beitsgeschwindigkeit, in welchen der Gänge die Getriebe ., ^ geschaltet werden sollen. ' .

Das Sechsgangstandardgetriebe war so gestaltet, daß die sechs verschiedenen Gänge verschiedenen Belastung?- . : arten für verschiedene landwirtschaftliche Arbeitsgeräte oder verschiedenen Arbeitsvorgängen, d.h. Pflügen, Kultivieren, Mähen, Antrieb einer Maiserntemaschine oder anderen Traktorarbeitsvorgangen entsprechen. Beispielsweise kann Pflügen einem oder zwei der Gänge entsprechen, während Kultivieren einem anderen Gang entspricht. Das Dreiganghilfsgetriebe 10 ist so gestaltet, daß die grundsätzlichen Geschwindigkeiten oder Drehzahlen der Gänge des Standärdgetriebes um 20 fi nach oben und 17 # nach unten geändert werden können. Das heißt, daß im Direktantriebszustand die Drehzahl der Ausgangswelle 34 gleich der Drehzahl der Eingangswelle 20 ist, im Übersetzungsantriebezustand die Drehzahl, der Ausgangswelle 34 um 20 # höher als die Drehzahl der Eingangswelle 20 ,.st, und daß im Untersetzungsantriebszustand die Drehzahl der Ausgangswelle 34 17 $> unter der Drehzahl der Eingangswelle liegt. Wenn somit vom Direktantrieb zum Untersetzungsantrieb übergegangen wird, wird die Maschinendrehzahl mit 0_r83 multipliziert, und beim Übergang vom Direktantrieb zum Übersetzungsantrieb wird die Maschinendrehzahl mit 1,2 multipliziert. Mit dieser Ausführung beträgt die Drehzahl oder Geschwindigkeit im Untersetzungsäntrieb etwa zwei Drittel der Geschwindigkeit oder Drehzahl des Übersetzungsantriebs.

Es ist wichtig, eine gute Auswahl von Geschwindigkeiten oder Gängen zwischen einer Fahrgeschwindigkeit zwischen 3_f2 und 9*6 km je Stunde zu haben _r wenn die Kraftabnahme (Zapfwelle des Traktors) für Antriebsausrüstung verwendet wird, da die Maschinendrehzahl auf einer

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festen Drehzahl bleiben muß (um die Nennleistung zu erhalten), während die Fahrgeschwindigkeit durch Gangauswahl geregelt oder.gesteuert wird. Das Dreiganghilfsgetriebe genas der Erfindung ist so gestaltet, daß bei Kombination mit einem Sechsganaptandardgetriebe neun Geschwindigkeiten bzw. Gänge bei einer Fahrgeschwindigkeit !wischen 3,2 und 9,6 km je Stunde geschaffen sind.

Das Getriebe gemäß der Erfindung hat eine minimale Anzahl τοη Arbeiteteilen, wodurch Wartung und Bedienung des Getriebes einfach und verhältnismäßig billig sind. Die grundsätzlichen Arbeitsteile, die vorgesehen sind, sind die folgenden: Das erste Zahnrad 68, das zweite Zahnrad 70 und das dritte Zahnrad 76 sowie das Antriebseahnrad 78ι die beiden hydraulischen Kupplungen, nämlich die trete oder Direktantriebskupplung 46 und die zweite oder Übersetzungsantriebskupplung 58; die dritte oder Xlnweg-Überlaufkupplung 6o; die Plänetenradeinrichtung einschließlich des Planetenträgers 82 und der vier Planetenräder 86 bis 89; die Eingangswelle 20, die Ausgange welle 34 und die Gegenwelle 44.

Ein wichtiges Merkmal des Getriebes gemäß der Erfindung liegt in der Tatsache, daß seine Bauteile in einer selbsttragenden unabhängigen Einheit eingeschlossen sind, so daß das Arbeiten des Getriebes von anderen im Antriebszug liegenden Bauteilen nicht abhängig ist und/oder nicht beeinflußt wird. Außerdem ist es bei einer selbsttragenden Einheit sehr einfach, die Einheit für Wartung, Reparatur oder dgl. abzunehmen, ohne die anderen Aufbauteile des Traktors zu berühren.

Sin anderes wichtiges Merkmal der Erfindung liegt in der Tatsache, daß das Hilfsgetriebe 10 eine Dreigangsohaltung, und swar eine nicht unterbrochene Schaltung in der Bewegung für jeden der Vorwärtsgänge eines Standardgetriebes bietet. Die zwangsläufige Energieübertragung bei dem Hilfsgetriebe gemäß der Erfindung schafft

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weiche oder glatte GesQhwindigkeitsübergänge bzw. Gang-Wechsel, insbesondere unter Last. Dadurch wird die Be— quemlichkeit für den Fahrer für Kraftabnahme vergrößert, da die Fahrgeschwindigkeit enger an die Arbeiteanforderungen angepaßt werden kann. Außerdem wird dadurch die Notwendigkeit für oftmaliges Eupplungsausrücken für Gangwechsel verringert.

Ein anderes wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß, wenn die Maschinenkupplung nicht eingerückt ist, das Hilfsgetriebe sich dauernd im Unters et zungsan·- triebszustand befindet, wodurch, wenn die Maschinenkupplung eingerückt ist, unmittelbar Energieübertragung über das Hilfsgetriebe vorhanden ist, selbst wenn anfänglich kein Öldruck vorhanden ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sowohl die Eingangswelle 20 als auch die Ausgangswelle 34 hohl ausgeführt werden können, wodurch eine zweite Kraftwelle, beispielsweise eine Zapfwelle, in der Eingangwelle 20 und der Ausgangswelle 34 gleichachsig und unabhängig betätigt oder .betrieben werden kann. .

Es ist zu verstehen, daß der Unterschied zwischen den drei Gängen gemäß vorstehender Beschreibung geändert werden kann. Beispielsweise kann das Getriebeverhältnis im Untersetzungsantriebszustand derart sein, daß die Drehzahl für Untersetzungsantrieb weniger als 0,83 der Drehzahl des Direktantriebes beträgt, wodurch die Drehzahl des Übersetzungsantriebes kleiner als die Drehzahl dee Direktantriebes ist.

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Claims

Patentansprüche

ί 1.) Mehrgangkraftübertragung für Fahrzeuge mit einerEingangswelle und einer Ausgangswelle, dieiim die gleiche Achse drehbar sind, und mit einer Gegenwelle, die um eine zu der Drehachse der Eingangswelle und der Ausgangswelle parallele Achse drehbar ist, gekennzeichnet durch eine erste Kupplungseinrichtung (46) für direktes Kuppeln der Eingangswelle (20) mit der Ausgangswelle (34), eine erste Zahnradeinrichtung (68, 76), welche die Eingangsweile (20) arbeitsmäßig mit der Gegenwelle (44) verbindet, eine Planetenradeinrichtung(50), eine zweite Zahnradeinrichtung (70, 84)» welche die Gegenwelle (44) arbeitsmäßig mit der Planetenradeinrichtung (50) verbindet, eine an der Ausgangswelle (34) drehbar abgestützte Sonnenradwelle (52), anlderen einem Ende (92) ein Sonnenrad (54) angeordnet ist, das mit der Planetenradeinrichtung (50) im Eingriff steht, eine zweite Kupplungseinrichtung (58) an dem anderen Ende (94) der Sonnenradwelle (54), eine Ringzahnradeinrichtung (48), die für gleichachsige Drehung mit der Ausgangswelle (34) angeordnet ist und mit der Planetenradeinrichtung (50) im Eingriff steht, und durch eine dritte Kupplungseinrichtung (60), die arbeitsmäßig zwischen der Sonnenradwelle (52) und der Ausgangswelle (34) angeordnet ist.
2. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kupplungseinrichtung (60) eine Einwegüberlaufkupplung aufweist, welche die Sonnenradwelle (52) antriebsmäßig mit der Ausgangswelle (34) verbinden kann.
3. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die erste Kupplung (46) und die zweite

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Kupplung (58) durch eine hydraulische Steueranlage (133) betätigt sind, die einen hydraulisches Arbeitsmittel enthaltenden Behälter (180), eine Pump_einrichtung (74) zum Unterdrucksetzen des hydraulischen Arbeitsmittels, eine erste Druckmittelleitung (125) und eine zweite Druckmittelleitung (165) zum Anlegen des Druckmittels an die erste bzw. die zweite Kupplung, und eine Ventileinrichtung (136) aufweist für wahlweises und abwechselndes Verbinden der ersten Druckmittelleitung (125) und der zweiten Druckmittelleitung (165) mit der Pumpeinrich-Q tung. und der beiden Druckmittelleitungen mit dem Behälter, . und daß eine Hilfszahnradeinrichtung (72) an der Gegenwelle (44) vorgesehen ist,· um die Pumpeinrichtung (74) anzutreiben, so daß immer dann, wenn die Gegenwelle (44) sich dreht, Energie an die Pumpeinrichtung geliefert wird, um Arbeitsmitteldruck aufzubauen.
4. Kraftübertragung nach Anspruch 3, daaarch gekennzeichnet, daß das Arbeitsmittel Öl ist und die Pumpeinrichtung (74) Öl zu den sich bewegenden Teilen der Kraftübertragung (10) pumpen kann und dadurch einen Teil eines Schmiersystems für die Kraftübertragung 10 bildet.
5. Kraftübertragung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (133) für wahlweises Betätigen der ersten Kupplungseinrichtung (46) und der zweiten Kupplungseinrichtung (58).
6. Kraftübertragung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (133) einen Ventilkörper (166) aufweist.
7. Kraftübertragung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daßⁱdie Steuereinrichtung (133) eine

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Druckmitteiquelle (134), eine erste Druckmittelleitung (125) und eine zweite Druckmittelleitung (165)» die mit der ersten Kupplungseinrichtung (46) bzw. der zweiten Kupplungseinrichtung (58) verbunden sind, einen Arbeitsmittelbehälter (180) und ein wahlweise betätigbares drei Stellungen aufweisendes Steuerventil (136) aufweist» das in seiner ersten Stellung die erste und die zweite Druckmittelleitung (125 und 165) mit dem Behälter (180),in seiner zweiten Stellung die Druckmittelquelle (134) mit der ersten Druckmittelleitung (125) zum Betätigen der ersten Kupplungseinrichtung (46), und in seiner dritten Stellung die Druckmittelquelle (134) mit der zweiten Druckmittelleitung (165) zum Betätigen der zweiten Kupplungseinrichtung (58) verbindet.
8. Kraftübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daa die erste Kupplungseinrichtung (46) erste Kupplungsplatten (108), die sich von der Eingangswelle (20) erstrecken und von der einen länglichen Ring (102) aufweisenden Ringzahnradeinrichtung (48) umgeben sind, und zweite Kupplungsplatten (109), die sich von dem Ring (102) einwärts erstrecken und zwischen den ersten Kupplungsplatten (108) angeordnet sind, und ein Keilrad (100) an der Ausgangswelle (34), an dem der Ring (102) für Drehung mit der Ausgangswelle (34) angeordnet ist, wobei der Ring (102) einen Endflansch (118) im Abstand von dem Keilrad (100) aufweist, die ersten und zweiter Kupplungsplatten. (108 und 109) zwischen dem Keilrad (100) und dem Endflansch (118) angeordnet sind, das Keilrad (100) eine ringförmige Ausnehmung (116) aufweist, die in Richtung gegen den Endflansch (118) geöffnet ist, in der ringförmigen Ausnehmung (116) ein ringförmiger Kolben (112) angeordnet ist, der die Kupplungsplatten (108 und 109) gegen den Endflansch'(118) drücken kann, eine federnde* Einrichtung (114) an der Ausgangswelle (34), welche die

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ringförmige Kolbeneinrichtung (112) in die Ausnehmung (116) vorspannt, eine Druckmittelleitung (125), welche die Aus-? nehmung (116) mit der Druckmittelquelle (134) verbindet, und eine Ventileinrichtung (136) in der Druckmittelleitung aufweist, die betätigbar ist, um Druckmittel an die Ausnehmung (116) anzulegen, um die Kolbeneinrichtung (112) gegen die Kupplungsplatten (108 und 109) zu drücken, um die Kupplungsplatten zwischen der Kolbeneinrichtung (112) und dem Endflansch (118) zusammenzudrücken, wobei durdi Eingriff der ersten und zweiten Kupplungsplatten (108 und 109) eine Kraftantriebsverbindung von der Eingangswelle (20) über den Ring (102) zu dem Keilrad (100) auf der Ausgangsweile (34) geschaffen ist.
9. Kraftübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuseendverschluß (32) die zweite Kupplungseinrichtung (58) umgibt, die zweite Kupplungseinrichtung (58) erste Kupplungsplatten (150), die an der Sonnenradwelle (52) befestigt sind und sich von dieser erstrecken, zweite Kupplungsplatten (152), die zwischen den ersten Kupplungsplatten (150) angeordnet und gegen Drehung an dem Endverschluß (32) befestigt sind, der eine ringförmige Ausnehmung (140) nahe den Kupplungsplatten (150 und 152) aufweist, eine Innenwand (146), die in dem Endverschluß (32) im Abstand von der ringförmigen Ausnehmung (138) gebildet ist, wobei die ersten und zweiten Kupplungsplatten (150 und 152) zwischen der ringförmigen Ausnehmung (140) und der ° Innenwand (146) angeordnet sind, einen ringförmigen Kolben (148), der in der Ausnehmung (140) aufgenommen ist und dessen eines Ende mit den ersten und den zweiten Platten (150 und 152) in Eingriff treten kann, und eine federnde Einrichtung (160) aufweist, welche die ringförmige

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Kolbeneinrichtung (148) außer Eingriff mit den Kupplungsplatten (150 und 152) vorspannt, wobei die Ausnehmung (140) über die Ventileinrichtung (136) mit der Druckmittelquelle (134) verbunden ist, und daß eine Betätigungseinrichtung (166) vorgesehen ist zum Betätigen der Ventileinrichtung (136), um der Ausnehmung (140) Druckmittel zuzuführen, um die ringförmige Kolbeneinrichtung (148) gegen die ersten und zweiten Kupplungsplatten (150 und 152) zu drücken, um diese zwischen dsr ringförmigen Kolbeneinrichtung (148) und der Innenwand (146) zusammenzurücken, um die Sonnenradwelle (52) gegen Drehung zu sichern.
10. Kraftübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradeinrichtung (50) einen Planetenträger (82) und eine Mehrzahl von antriebsartigen Planetenzahnrädern (86 bis 89) aufweist, die an dem Planetenträger angeordnet sind.
11. Kraftübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß sie mit drei verschiedenen Drehzahlen oder in drei verschiedenen Gängen zwischen einem Mehrganggetriebe eines Traktors und einer Traktormaschinenkupplung arbeiten kann und daß die Dreigangkraftübertragung (10) in Kombination mit dem Mehrganggetriebe des Traktors eine angemessene Anzahl von Getriebeverhältnissen schafft, wodurch die Zugleistung, die für verschiedene traktorgetriebene Arbeitsvorgänge bei verschiedenen Arbeitsgeschwindigkeiten erforderlich ist, eng an die Drehzahl-Drehmoment-Kurve der Traktormaschine angepaßt werden kann, um die Maschine nahe der Nennleistung zu betreiben.
12. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Einrichtungen vorgesehen sind; um die Kraftübertragung (10) in drei verschiedenen Ge-

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schwindigkeiten oder Gängen zu betäuben, die einen Di-. rektantriebsgang, einen Übersetzungsantriebsgang und einen Untersetzungsantriebsgang umfassen, die Einrichtung zum Betätigen der Kraftübertragung (10) im Direktantriebsgang die erste Kupplungseinrichtung (46) für direktes Kuppeln der Eingangswelle 20 mit der Ausgangswelle 34 aufweist, die Einrichtung zum Betätigen der Kraftübertragung (10) in dem Übersetzungsantriebsgang die erste Zahnradeinrichtung (68, 76), welche die Eingangswelle (20) arbeitsmäßig mit der Gegenwelle (44) φ verbindet, die Planetenradeinrichtung (50), welche eine Mehrzahl von Planetenrädern (86 bis 89) umfaßt, die zweite Zahnradeinrichtung (70, 84), welcheftie Gegenwelle (44) arbeitsmäßig mit der Planetenradeinrichtung (50) verbindet, die Sonnenradwelle (52), die in fester teleskopischer Lage an der Ausgangswelle (34) drehbar abgestützt ist, das Sonnenrad (54) an der Sonnenradwelle (52), das mit den Planetenrädern (86 bis 89) im Eingriff steht, die zweite Kupplungseinrichtung (58) an der Sonnenradwelle (52) zum Festlegen der Sonnenradwelle(52) gegen Drehung, und die Ringzahnradeinrichtung (48) aufweist, die für gle-ichachsige Drehung mit der Ausgangs- ^ welle (34) angeordnet ist und Getriebezähne (106) auf-™ weist, die mit den Planetenrädern (86 bis 89) im Eingriff sthen, und daß die Einrichtung zum Betätigen der Kraftübertragung (10) im üntersetzungsantriebsgang die dritte Kupplungseinrichtung (60), die arbeitsmäßg zwischen der Sonnenradwelle (52) und der Ausgangswelle (34) angeordnet ist, aufweist, wobei der Kraftfluß für Arbeiten im ,üntersetzungsantriebszustand von der ..Eingangswelle (20) über die erste Zahnradeinrichtung (68, 76), die Gegenwelle (44), die zweite Zahnradeinrichtung (70, 84) zu der Planetenradeimichtung (50) und dann von den Planetenrädern (86 bis 89) auf zwei Wegen zu der Ausgangswelle (34) verläuft, von denen der erste Weg von den

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Planetenrädern (86 bis 89) zu dem Sonnenrad (54) und der Sonnenradwelle (52) über die zweite Kupplungseinrichtung (60) zu der Ausgangswelle (34)» und von denen der zweite Weg von den Planetenrädern (86 bis 89) über die Ringzahnradeinrichtung (48) zu der Ausgangswelle (34) verläuft.
13· Kraftübertragung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Betätigen der Kraftübertragung (10) im Übersetzungsantriebsgang etwa 20 #ige Erhöhung der Drehzahl der Ausgangswelle (34) über die Drehzahl der Eingangswelle (20) schafft.
14. Kraftübertragung nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Betätigen der Kraftübertragung (10) im Untersetzungsantriebsgang etwa 17 $ige Verringerung der Drehzahl der Ausgangswelle (34) gegenüber der Drehzahl der Eingangswelle (20) schafft.
15. Kraftübertragung nach einem der Ansprüche 12 bis 14* dadurch gekennzeichnet, daß beim Untersetzungsantrieb die Drehzahl der Ausgangswelle (34) etwa zwei Drittel der Drehzahl der Ausgangswelle (34) im Übersetzungsantrieb beträgt.
16. Kraftübertragung nach einem der Ansprüche

1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (20) und die Ausgangswelle (34) hohl ausgeführt sind, so daß eine zweite Kraftwelle gleichachsig in der Eingangswelle (20) und/oder der Ausgangswelle (34) und unabhängig von diesen betätigt werden kann.

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