DE1932332C3 - Als Gruppengetriebe ausgebildetes Zahnräderwechselgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere für landwirtschaftlich nutzbare Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein als Gruppengetriebe ausgebildetes Zahnräderwechselgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere für landwirtschaftlich nutzbare Fahrzeuge, bei dem über eine Mehrfachreibungskupplung wahlweise eine Vorwärtsganghaupiwelle oder eine zu dieser konzentrische Rückwärtsganghauptwelle antreibbar ist, bei dem weiterhin auf der Vorwärtsganghauptwelle ein Zahnrad angeordnet ist, das mit einem Zahnrad auf einer zur Vorwärtsgang- und zur Rückwärtsganghauptwelle parallelen Vorgelegewelle im Eingriff steht, wobei die miteinander kämmenden Zahnräder in die Kraftübertragung einschaltbar sind, bei dem ferner auf der Vorgelegewelle zwei weitere, die Ganggruppe bestimmende, unterschiedliche Teilkreisdurchmesser aufweisende Zahnräder fest angeordnet sind, die zum Antrieb der Abtriebswelle in Vorwärtsfahrtrichtung mit jeweils einem auf der Abtriebswelle angeordneten Zahnrad im Eingriff stehen, und bei dem schließlich ein auf der Rückwärtsganghauptwelle angeordnetes Zahnrad zum Antrieb der Abtriebswelle in Rückwärtsfahrtrichtung mit dem Zahnrad auf der Abtriebswelle im Eingriff steht, das beim Antrieb der Abtriebswelle in Vorwärtsfahrtrichtung mit dem auf der Vorgeiegewelle festen Zahnrad der niedrigen Ganggruppe kämmt.

Ein solches Wechselgetriebe ist der US-PS 31 06 273 zu entnehmen.

Aus der deutschen Auslegeschrift 10 60 269 ist ein Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt bei dem eine Reversierung der Fahrtrichtung über eine Kupplung und ein auf einer Vorgelegewelle angeordnetes Zahnräderpaar möglich ist Dieses Getriebe hat zwei Rückwärtsgänge, und zwar je einen in der langsamen und einen in der schnellen Ganggruppe. Von beiden Rückwärtsgängen aus ist die Fahrtrichtung umkehrbar. Infolgedessen besteht bei der Verwendung eines solchen Getriebes die Gefahr der unbeabsichtigten Umkehrung der Fahrtrichtung im schnellen Fahrbereich, was zu Unfällen und Beschädigungen des Fahrzeuges Anlaß geben kann.

Aus der deutschen Patentschrift 8 84 139 ist ein Zahnräderwechselgetriebe bekannt, bei dem über eine Mehrfachreibungskupplung wahlweise eine Vorwärtsoder eine Rückwärtsganghauptwelle antreibbar ist und das insbesondere bei Erdbaugeräten und Straßenbaumaschinen Anwendung findet. Dieses bekannte Getriebe hat vier Vorwärts- und vier Rückwärtsgänge, wobei aus jedem Vorwärts- oder Rückwärtsgang die Fahrtrichtung umkehrbar ist, so daß auch diesem Getriebe die Nachteile des vorgenannten anhaften.

Das deutsche Gebrauchsmuster 19 57 180 bezieht sich auf eine Getriebeanordnung für Kraftfahrzeuge, insbesondere landwirtschaftliche Schlepper od. dgl. Auch hier ist eine Reversierbarkeit der Fahrtrichtung in allen Gängen möglich, wozu eine Kupplungsmuffe in ein Stirnrad geschaltet wird.

Ferner ist aus der deutschen Auslegeschrift 10 04 053 ein Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, das fünf Vorwärtsgänge und dazu eine mittels einer Kupplung und mehrerer Räder erreichbare konstante Übersetzung für einen Rückwärtsgang aufweist. Auch bei diesem bekannten Getriebe kann die Fahrtrichtung im direkten Gang umgekehrt werden.

Die USA.-Patentschrift 29 17 936 zeigt schließlich, noch ein mittels hydraulisch verschiebbarer Klauenkupplungen schaltbares Getriebe, bei dem eine Umkehrung der Fahrtrichtung auch im dritten Gang möglich ist. Es ist nicht möglich, im unteren Gangbereich bzw. im Arbeitsbereich ein ungewolltes Reversieren der Fahrtrichtung zu vermeiden und im hohen Gangbereich ein Umkehren der Fahrtrichtung auszuschließen.

Bei dem bekannten Zahnräderwechselgetriebe (US-PS 31 06 273), von dem die Erfindung ausgeht, läßt sich die Umkehrung der Fahrtrichtung auch beim Vorwärtsfahren in der schnellen Ganggruppe erreichen, wobei darüber hinaus keine Vorkehrungen getroffen sind, ein ungewolltes Umkehren zu verhindern.

Bei einem ferner bekanntgewordenen Wendegetriebe (Betriebsanleitung »Farmer 4S«) wird die Fahrtrichtungsumkehr über das Betätigen eines Kupplungspedals erreicht Bei diesem Wendegetriebe handelt es sich jedoch um ein zusätzliches Getriebe, zu dessen Einschalten verschiedene Hebel, wie Zapfwellen-Wählhebel, Zapfwellen-Lenkradhebel und Lenkradhebel, betätigt werden müssen, wobei darüber hinaus die Kupplung selbst ihrerseits in einer genau festgesetzten Reihenfolge betätigt werden muß. Dieses bekannte Wendegetriebe ist also in seinem Aufbau kompliziert und aufwendig.

Die mit dem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung zu lösende Aufgabe wird unter Umgehung der aufgeführten Nachteile darin gesehen, ein Zahnräderwechselgetriebe gemäß der Gattung dahingehend zu verbessern, daß ein ungewolltes Umkehren der Fahrtrichtung im unteren Gangbereich vermieden wird und im hohen Gangbereich überhaupt nicht möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die auf der Vorwärtsganghauptwelle angeordneten Zahnräder mit Zahnrädern auf der Vorgelegewelle im Eingriff stehen und die kämmenden Zahnräderpaare wahlweise in die Kraftübertragung einschaltbar sind, daß ferner jeweils eines der zwei auf der Vorgelegewelle festen Zahnräder wahlweise mit einem von zwei Zahnrädern eines auf der Abtriebswelle drehfesten, aber axial verschiebbaren Schiebezahnräderblockes in Eingriff gebracht werden kann, wobei das mit dem die niedrige Ganggruppe bestimmenden Zahnrad auf der Vorgelegewelle in Eingriff schiebbare Zahnrad des Schiebezahnräderblocks gleichzeitig in Eingriff mit dem auf der Rückwärtsganghauptwelle fest sitzenden Zahnrad schiebbar ist, und daß endlich die Einschaltung der die Rückwärtsganghauptwelle antreibenden Kupplung der Mehrfachreibungskupplung — wie an sich bekannt — wahlweise blockierbar ist. Auf diese Weise ist eine Umkehrung der Fahrtrichtung nur in dem Arbeitsbereich möglich, in dem mit relativ niedrigen Geschwindigkeiten gefahren wird, während in den hohen Gängen eine Umkehrung der Fahrtrichtung technisch ausgeschaltet ist. Um ein ungewolltes Reversieren auszuschalten, beispielsweise bei Straßenfahrten, ist die Mehrfachreibungskupplung wahlweise blockierbar. Im ganzen gesehen werden dadurch, daß eine Reversierung nur möglich ist, wenn bestimmte Zahnräder des Wechselgetriebes miteinander im Eingriff stehen, Unfälle und Beschädigungen der Arbeitsmaschine vermieden. Außerdem ist die Anordnung baulich einfach und in der Herstellung billig, weil die den Rückwärtsteil des Zahnräderwechselgetriebes antreibende Welle mit der Getriebeabtriebswelle nur über ein einziges Zahnräderpaar verbunden ist.

Als Blockiereinrichtung für die Mehrfachreibungskupplung ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung an dem Betätigungshebel für die Mehrfachreibungskupplung eins Sperrvorrichtung vorgesehen, die das Betätigen der die Rückwärtsganghauptwelle antreibenden Kupplung der Mehrfachreibungskupplung verhindert. Im einzelnen ist ein die Mehrfachreibungskupplung schaltendes Kupplungspedal vorgesehen, dessen Hub durch einen lösbaren Sperrstift begrenzbar

Eine Blockiereinrichtung für die Schaltkupplungen einer einem Zahnräderwechselgetriebe vorgeschalteten Wendegruppe ist bereits bekanntgeworden (DT-PS 12 57 595). Zum Sperren eines beide Schaltkupplungen betätigenden Kupplungspedals ist ein in den Betätigungsweg des Kupplungspedals schiebbarer Sperrstift vorgesehen. Dadurch wird der Betätigungsweg des Kupplungspedals auf den Bereich begrenzt, der zum Betätigen der Schaltkupplung für die Vorwärtsfahrt benötigt wird. Das Kupplungspedal kann dabei mit voller Kraft getreten werden, ohne daß befürchtet werden muß, ungewollt in den Bereich zu kommen, in dem die Schaltkupplung für die Rückwärtsfahrt eingerückt wird.

In den Zeichnungen ist ein nachfolgend ausführlich beschriebenes Ausführungsbeispiel des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 das als Gruppengetriebe ausgebildete Zahnräderwechselgetriebe in schematischer Darstellung,

Fig.2 die Lage der Wellen in axialer Richtung gesehen,

F i g. 3 den Einbau einer Sperrvorrichtung für den Betätigungshebel der Mehrfachreibungskupplung.

In F i g. 1 ist mit 10 eine in einen Mähdrescher eingebaute Mehrfachreibungskupplung bezeichnet die sich beispielsweise zwischen einer Eingangswelle 12 einerseits und einer als Hohlwelle ausgebildeten Vorwärtsganghauptwelle 14 sowie einer Rückwärtsganghauptwelle 16 andererseits befindet Im einzelnen besteht die Mehrfachreibungskupplung 10 aus Druckplatten 18 und 19 sowie 20 und 22 und Mitnehmerscheiben 24 und 26. Andrückfedern und Ausrückeinrichtung sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Rückwärtsganghauptwelle 16 ist einenends mit der Mitnehmerscheibe 24, anderenends mit einem Rückwärtsgangzahnrad 28 fest verbunden. Auf der Vorwärtsganghauptwelle 14, die koaxial zur Rückwärtsganghauptwelle 16 liegt, sind einenends die Mitnehmerscheibe 26 und anderenends zwei Zahnräder 30 und 32 befestigt. Eine Vorgelegewelle 34 ist parallel zu der Eingangsweile 12 der Vorwärtsganghauptwelle 14 und der Rückwärtsganghauptwelle 16, die koaxial sind, angeordnet Auf der Vorgelegewelle sind zwei Zahnräder 36 und 38 lose, jedoch schiebefest gelagert. Diese Zahnräder 36 und 38 stehen mit den Zahnrädern 30 und 32 in ständigem Eingriff. Zwischen den Zahnrädern 36 und 38 ist auf der Vorgelegewelle 34 eine Schaltmuffe 40 drehfest, jedoch axial verschiebbar gelagert Die Schaltmuffe 40 ist mit Klauen 42 und 44 versehen, die mit entsprechenden, an den Zahnrädern 36 und 38 angeordneten Gegenklauen 46 und 48 wechselweise in Eingriff gebracht werden können. Weitere Zahnräder 50 und 52 sind mit der Vorgelegewelle 34 fest verbunden. Das Zahnrad 50 ist so auf der Vorgelegewelle angeordnet, daß die Mittelebene des Zahnrades 50 mit der Mittelebene des Rückwärtsgangzahnrades 28 zusammenfällt.

Eine Abtriebswelle 54 ist parallel zur Vorgelegewel-Ie34 angeordnet. Auf dieser Abtriebswelle 54 ist ein Schiebezahnräderblock 56 drehfest jedoch axial verschiebbar gelagert. Dieser besteht aus zwei Zahnrädern 58 und 60, von denen wahlweise das Zahnrad 58 mit dem Zahnrad 52 oder das Zahnrad 60 mit den Zahnrädern 50 und 28 in Eingriff gebracht werden kann. Weiter ist ein Fahrantriebsritzel 66 mit der Abtriebswelle 54 fest oder kuppelbar verbunden, von dem aus der Abtrieb

beispielsweise auf das Ausgleichgetriebe geleitet wird.

Die Wirkungsweise des Zahnräderwechselgetriebes ist folgende: Die Kupplungen 20, 26, 22 und 18, 24, 19 der Mehrfachreibungskupplung sind unabhängig voneinander betätigbar. Hierzu ist ein Kupplungspedal 62 als einziger Bedienungshebel vorgesehen, durch den die beiden Kupplungen nacheinander einzeln betätigbar sind. Die Kraftübertragung vom Kupplungspedal 62 auf das Ausrücklager der Mehrfachreibungskupplung erfolgt über ein Gestänge 63. das in Fig.3 nur angedeutet ist Das Kupplungspedal ist mit einer Sperrvorrichtung, beispielsweise in Form eines lösbaren Sperrstiftes 64, versehen, um den Hub des Kupplungspedals im Bedarfsfälle zu begrenzen, so daß nur die Kupplung 20, 22, 26 betätigt werden kann. Die Zahnräder 36 und 38 können durch die Schaltmuffe 40 wahlweise mit der Vorgelegewelle 34 verbunden werden. Der Schiebezahnräderblock 56 schaltet wahlweise den Antrieb der Abtriebswelle 54 über die Zahnräder 58 und 52 oder 60 und 50 von der Vorgelegewelle 34 über das Zahnrad 60 und das Rückwärtsgangzahnrad der Rückwärtsganghauptwelle 16. Die einzelnen Gänge werden wie folgt geschaltet:

l.Gang:

Das Kupplungspedal 62 wird bis zum Sperrstift 64 getreten. Dabei wird die Kupplung 20, 22, 26 ausgekuppelt, während die Kupplung 18, 19, 24 ausgekuppelt bleibt Die Schaltmuffe 40 wird in bezug auf Fig. 1 nach rechts und der Schiebezahnräderblock 56 nach links verschoben. Hierauf wird das Kupplungspedal 62 wieder freigegeben, wobei die Kupplung 20,22, 26 eingekuppelt wird, während die Kupplung 18,19,24 in ihrem ausgekuppelten Zustand verharrt Der Kraftfluß verläuft über die Vorwärtsganghauptwelle 14, die Zahnräder 32 und 38, die Schaltmuffe 40, ferner die Vorgelegewelle 34 und die Zahnräder 50 und 60 zur Abtriebswelle 54.

2. Gang:

Das Kupplungspedal 62 wird wiederum bis zum Sperrstift getreten. Die Schaltmuffe 40 und der Schiebezahnräderblock 56 werden in bezug auf F i g. 1 nach links verschoben. Anschließend wird das Kupplungspedal 62 freigegeben. Der Kraftfluß verläuft über die Vorwärtsganghauptwelle 14, die Zahnräder 30 und 36. die Schaltmuffe 40, die Vorgetegewelle 34 und die Zahnräder 50 und 60 auf die Abtriebswelle 54.

Rückwärtsgang:

Mit dem Zahnradwechselgetriebe ist die Umkehrung im ersten and zweiten Gang möglich. Bei Umkehrung bleiben die Schaltelemente in ihrer Stellung wie im ersten oder zweiten Gang, mit Ausnahme der Kupplung 20, 22, 26, die ausgekoppelt wird, und der Kupplung 18,19,24, die nach Entfernen des Sperrstiftes 64 durch vollständiges Niedertreten des Kupplungspedals eingekuppelt wird. Der Kraftfluß verläuft über die Rückwärtsganghauptwelle 16 und die Zahnräder 28 und 60 auf die Antriebswelle 54.

3. Gang:

Das Kupplungspedal 62 wird niedergetreten. Dabei wird die Kupplung 20,22,26 ausgekuppelt, während die

S Kupplung 18, 19, 24 ein- oder ausgekuppelt sein kann. Die Schaltmuffe 40 wird in bezug auf F i g. 1 nach rechts verschoben. Der Schiebezahnräderblock bleibt, wie in F i g. 1 angedeutet rechts. Hierauf wird das Kupplungspedal freigegeben. Der Kraftfluß verläuft

ίο über die Vorwärtsganghauptwelle 14, die Zahnräder 32 und 38, die Schaltmuffe 40, die Vorgelegewelle 34 und die Zahnräder 52 und 58 auf die Abtriebswelle 54.

4. Gang:

Zum Schalten dieses Ganges werden die Kupplungen wie zum Schalten des 3. Ganges betätigt, während die Schaltmuffe 40 in bezug auf die F i g. 1 nach links verschoben wird und der Schiebezahnräderblock, wie in F i g. 1 angedeutet rechts verbleibt Das Kupplungspedal 62 wird freigegeben. Der Kraftfluß verläuft über die Vorwärtsganghauptwelle 14, die Zahnräder 30 und 36, die Schaltmuffe 40, die Vorgelegewelle 34 und die Zahnräder 52 und 58 auf die Abtriebswelle 54. Bei

2s kuppelbarem Fahrantriebsritzel 66 stehen alle Gänge an der Abtriebswelle 54, unabhängig vom Fahrantrieb, zur Kraftabnahme zur Verfügung. Außerdem können von der Abtriebswelle 54 aus die lenkbaren Räder des Mähdreschers angetrieben werden.

Ein besonderer Vorteil des vorstehend beschriebenen Zahnräderwechselgetriebes besteht darin, daß eine Umkehrung der Fahrtrichtung des Mähdreschers nur in den niedrigen Gängen bzw. im ersten und zweiten Gang möglich ist Außerdem ergibt sich eine kompakte raumsparende Bauweise, da die Rückwärtsganghauptwelle 16 über das Zahnrad 28 und das Zahnrad 60 des Schiebezahnräderblockes 56 die Abtriebswelle 54 direkt antreibt
Voraussetzung für ein einwandfreies Funktionieren des Zahnräderwechseigetriebes ist daß die Bedienungsperson die Ausrückeinrichtung der Mehrfachreibungskupplung 10 so schaltet daß in der Ruhelage des Kupplungspedals 62 die Kupplung 20,22,26 eingekuppelt und die Kupplung 18, 19, 24 ausgekuppelt ist. Bei vollständig durchgetretenem Kupplungspedal 62 ist die Kupplung 18,19,24 eingekuppelt und die Kupplung 20, 22,26 ausgekuppelt In der Mittellage des Kupplungspedals sind beide Kupplungen ausgekuppelt Die Bedienungsperson kann über eine beispielsweise elektrisch wirkende Anzeigevorrichtung informiert werden, welche Kupplung ein- bzw. ausgekuppelt ist

Mh dem vorerwähnten Sperrstift 64 wird bei Straßenfahrt des Mähdreschers eine unerwünschte Umkehrung bei eingelegtem ersten und zweiten ss Vorwärtsgang vermieden, d.h. verhindert, daß die Kupplung 18,19,24 eingeschaltet werden kann. Dieser Sicherungsstift 64 muß, wie bereits erwähnt unwirksam gemacht werden, wenn der Mähdrescher rückwärts gefahren werden sol Statt des Sicherungsstiftes 64 kann eine andere Vorrichtung dienen, die bei Vorwärtsfahrt des Mähdreschers eine unerwünschte Umkehrung der Fahrtrichtung zwangläufig verhindert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Als Gruppengetriebe ausgebildetes Zahnräderwechselgetriebe für Fahrzeuge, inbesondere für landwirtschaftlich nutzbare Fahrzeuge, bei dem über eine Mehrfachreibungskupplung wahlweise eine Vorwärtsganghauptwelle oder eine zu dieser konzentrische Rückwärtsganghauptwelle antreibbar ist, bei dem weiterhin auf der Vorwärtsganghauptwelle ein Zahnrad angeordnet ist, das mit einem Zahnrad auf einer zur Vorwärtsgang- und zur Rückwärtsganghauptwelle parallelen Vorgelegewelle im Eingriff steht, wobei die miteinander kämmenden Zahnrädpr in die Kraftübertragung ehschaltbar sind, bei dem ferner auf der Vorgelegewelle zwei weitere, die Ganggruppe bestimmende, unterschiedliche Teifkreisdurchmesser aufweisende Zahnräder fest angeordnet sind, die zum Antrieb der Abtriebswelle in Vorwärtsfahrtrichtung mit jeweils einem auf der Abtriebswelle angeordneten Zahnrad im Eingriff stehen, und bei dem schließlich ein auf der Rückwärtsganghauptwelle angeordnetes Zahnrad zum Antrieb der Abtriebswelle in Rückwärtsfahrtrichtung mit dem Zahnrad auf der Abtriebswelle im Eingriff steht, das beim Antrieb der Abtriebswelle in Vorwärtsfahrtrichtung mit dem auf der Vorgelegewelle festen Zahnrad der niedrigen Ganggruppe kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Vorwärtsganghauptwelle (14) angeordneten Zahnräder (30 und 32) mit Zahnrädern (36 bzw. 38) auf der Vorgelegewelle (34) im Eingriff stehen und die kämmenden Zahnräderpaaare wahlweise in die Kraftübertragung einschaltbar sind, daß femer jeweils eines der zwei auf der Vorgelegewelle (34) festen Zahnräder (50 und 52) wahlweise mit einem von zwei Zahnrädern (58 und 60) eines auf der Abtriebswelle (54) drehfesten, aber ixial verschiebbaren Schiebezahnräderblockes (56) in Eingriff gebracht werden kann, wobei das mit dem die niedrige Ganggruppe bestimmenden Zahnrad (50) auf der Vorgelegewelle (34) in Eingriff schiebbare Zahnrad (60) des Schiebezahnräderblockes (56) gleichzeitig in Eingriff mit dem auf der Rückwärtsganghauptwelle (16) fest sitzenden Zahnrad (28) schiebbar ist, und daß endlich die Einschaltung der die Rückwärtsganghauptwelle (16) antreibenden Kupplung (18, 19, 24) der Mehrfachreibungskupplung (10) — wie an sich bekannt — wahlweise blockierbar ist

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Betätigungshebel (62) für die Mehrfachreibungskupplung (10) eine Sperrvorrichtung (64) vorgesehen ist, die das Betätigen der die Rückwärtsganghauptwelle (16) antreibenden Kupplung (18,19,24) der Mehrfachreibungskupplung (10) verhindert

3. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Mehrfachreibungskupplung (10) schaltendes Kupplungspedal (62) vorgesehen ist, dessen Hub durch einen lösbaren Sperrstift (64) begrenzbar ist.