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Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe mit einer Rückwrtsgangstufe
Ausscheidung aus Patentanmeldung P 20 49 171.8- 21 Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung
für ein vorzugsweise in Gruppenbauweise ausgeführtes Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere
für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge mit einem einer Hauptschaltgruppe
mit zumindest drei Vorwärtsgangstufen nachgeschalteten Gruppengetriebe und einer
Rückwärtsgangstufe, die durch ein vorzugsweise eine VorwSrtsgangstufe der Hauptschaltgruppe
mitbildendes, auf einer Vorgelegewelle derselben sitzendes Zahnrad, ein von diesem
angetriebenes Umkehrvorgelege und ein mit diesem kämmendes, die schnellste Gangstufe
der Elauptschaltgruppe mitbildendes Zahnrad einer koaxial zu deren Vorgelegewelle
angeordneten Abtriebswelle gebildet sind.
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Es ist ein Zahnräderwechselgetriebe mit einem einer Hauptschaltgruppe
nachgeschalteten Gruppengetriebe bekanntgeworden (Prospekt Rührer Traktospeed-Getriebe,
Ausgabe 1966), dessen IIauptschaltgruppe ein Umkehrvorgelege aufweist. Die Ein-
und Ausschaltung des Umkehrvorgeleges erfolgt mittels eines Schalthebels,
der
zugleich der Vorwahl der Rückwärtsgangstufe der Hauptschaltgruppe dient. Nachteilig
bei dieser bekanntgewordenen Schaltvorrichtng ist, daß sie bei Anweridung in einem
Kraftfahrzeug mit einem Ladegerät in der Land- und Bauwirtschaft keine optimalen
Ladezeiten ermöglicht. Dies ist dadurch bedingt, daß mittels des einzigen Schalthebels
der Hauptschaltgruppe nicht von jeder vorgewählten Vorwärtsgangstufe aus auf direktem
Weg eine Umschaltung auf Rückwärtsfahrt durchführbar ist. Bei schnellen Schaltungen
führt dies häufig zu Fehlschaltungen, die wiederum oft Getriebeschäden verursachen.
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Ausgehend von diesen Erkenntnissen liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe mit einem dessen
Hauptschaltgruppe zugeordneten Umkehrvorgelege zu schaffen, die es ermöglicht, von
allen Vorwärts gangstufen, mit Ausnahme deren schnellster, aus unabhangig von einem
für deren Schaltung vorgesehenen Schaltmittel, eine schnelle direkte Umschaltung
auf Rückwrtsfahrt mittels eines für sich betätigbaren Schalthebels oder dergl. vorzunehmen
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein der
Schaltung sämtlicher Vorwärtsgangstufen der Hauptschaltgruppe dienendes, durch einen
Hauptschalthebel betätigbares Schaltgestänge mit einem der gesonderten Schaltung
der schnellsten Gangstufe der Hauptschaltgruppe, sowie der gesonderten Schaltung
des Zahnräderpaares für den Antrieb des
Umkehrvorgeleges als auch
dessen Ein- und Ausschaltung dienenden Schaltgestänge mit einem Schaltorgan für
die Fartrichtungswahl dergestalt in Wirkverbindung steht, daß die Fahrtrichtungswahl
für sich durchführbar ist und daß bei eingeschalteter Rückwärtsfahrt mit Ausnahme
der schnellsten Gangstufe der Hauptschaltgruppe deren Vorwärtsgangstufen für sich
durch den Hauptschalthebel schaltbar sind. Eine in dieser Weise gestaltete Schaltvorrichtung
bietet infolge der schnell durchführbaren Umschaltung von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt
mittels eines gesonderten Schalthebels von nahezu allen Vorwärtsgangstufen aus,
bei Anwendung in einem land- oder bauwirtschaftlichen Kraftfahrzeug mit Ladegerät
für dessen Zahnräderwechselgetriebe die Möglichkeit der Erzielung kürzester Schaltzeiten,
wodurch sich wiederum optimale Ladezeiten ergeben.
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FUr den Fall, daß bei einem Zahnrädcl~wechselgetriebe die Hauptschaltgruppe
eine Abtriebswelle hat, die mit einer zu dieser koaxialen Vorgelegewelle durch ein
Schaltglied kuppelbar ist, wird nach der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß
das die Abtriebswelle der Hauptschaltgruppe mit deren Vorgelegewelle oder diese
mit einem drehfesten Zahnrad der Abtriebswell e wahlweise kuppell<le Schaltglied
und ein der Kupplung voll zwei be-' nachbarten Zahnrädern des Umkehrvorgeleges dienendes
Schaltglied formschlüssig miteinander gekoppelt sind, und daß let.æteres Schaltglied
über ein vom Schaltorgan für die Fahrtrichtungswahl beherrschtes Schaltgestänge
mit einem für die Schaltung der
schnellsten Gangstufe und die Schaltung
des dem Antrieb des Umkehrvorgeleges dienenden Zahnräderpaares vorgesehenen Schaltgestänge
in Ausschaltrichtung der schnellsten Gangstufe der Hauptschaltgruppe kraftschlüssig
gekoppelt ist.
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Falls die Erfindung bei einem Zahnräderwechselgetriebe Anwendung finden
soll, bei der die Abtriebswelle der Hauptschaltgruppe mit der Antriebswelle des
Gruppengetriebes und ein von der Abtriebswelle der Hauptschaltgruppe angetriebenes
Zahnrad des Gruppengetriebes mit einem benachbarten Zahnrad kuppelbar ist, wird
außerdem vorgeschlagen, daß das der direkten Kupplung der Abtriebswelle der Hauptschaltgruppe
mit der Abtriebswelle des Gruppengetriebes dienende Schaltglied und ein der wahlweisen
Kupplung des durch diese Abtriebswelle der Hauptschaltgruppe angetriebenen Zahnrades
mit dem benachbarten Zahnrad dienendes Schaltglied über ein Schaltorgan formschlüssig
miteinander gekoppelt sind, und das die beiden Schaltglieder über ein gemeinsames
Schaltgestänge unter der Einwirkung eines Schalthebels für dic Vorwahl aller Schaltstufen
des Gruppengetriebes stehen.
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Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche ei.n Ausführungsbeispiel
der Ereindung vereinfacht darstellt, entnommezz werden. Es zeigen:
Fig.
1 die schematische Darstellung eines Zahnräderwechselgetriebes deren Schaltglieder
mittels der erfindungsgemSßen Schaltvorrichtung geschaltet werden, Fig. 2 die erfindungsgemäße
Schaltvorrichtung in schematischer Darstellung.
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Das Zahnräderwechselgetriebe nach Fig. 1 hat eine Hauptschaltgruppe
1 und ein dieser nachgeschaltete8 Gruppengetriebe 2.
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Die Hauptschaltgruppe 1 weist eine von einem Mitnehmer 3 einer mit
dem Schwungrad einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine verspannten Doppelkupplung
4 angetriebene Antriebswelle 5 auf, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Durch die
Antriebswelle 5 ist eine von dem anderen Mitnehmer 6 der Doppelkupplung 4 angetriebene
Nebenantriebswelle 7 geführt, die dem Antrieb einer nicht dargestellten Zapfwelle
dient. Auf der Antriebswelle 5 sitzen nebeneinanderliegend und drehfest mit dieser
verbundene Zahnräder 8, 9, 10 und 11, die mit zugeordneten auf einer Vorgelegeweile
12 frei drehbar gelagerten Zahnrädern 13, 14, 15 und 16 kämmen und mit diesen die
Gangstufen 1 bis IV der Hauptschaltgruppe 1 bilden. Zur Schaltung dieser Gangstufen
sind die Zahnräder 13, 14 und 15, 16 durch je eine, zwischen zwii dieser drehfest
und axial verschiebbar angeordnete, vorzugsweise mit Synchronisiereinrichtungen
versehene Doppelschaltklaue 17 wahlweise mit der Vorgelegewelle 12 kuppelbar.
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Neben dem Zahnrad 16 der Vorgelegewelle 12 sitzt auf dieser drehfest
ein Zahnrad t8, das mlE einem frei drehbar auf der Antriebswelle 5 angeordneten
Zahnrad 19 und einem frei drehbar auf einer Nebenwelle 20 gelagerten Zahnrad 21
eines Umkehrvorgeleges 22 kämmt. Die Zahnräder 18 und 19 bilden die vorletzte, die
Gangstufe V der Hauptschaitgruppe 1. Neben dem Zahnrad 19 ist auf der Antriebswelle
5 frei drehbar ein Zahnrad 23 angeordnet, das mit einem drehfesten Zahnrad 24 einer
mit einem Endteil in der vorgelegewelle p2 gelagerten Abtriebswelle 25 kämmt und
mit diesem die Schaltstufe VI der Hauptschaltgruppe 1 bildet. Für den wahlweisen,
zur EQnsehaitung der Schaltstufen V und VI notwendigen Kraftfluß zwischen der Antriebswelle
5 und den Zahnrädern 19 und 23 ist zwischen diesen eine mit Synchronisiereinrichtungen
versehene axial verschiebbare Doppelschaltklaue 26 vorgesehen, durch die wahlweise
das Zahnrad 19 bzw. 23 mit der Antriebswelle 5 kuppelbar ist. Zwischen den beiden
Zahnrädern 18 und 24 ist auf der Vorgelegewelle 12 eine Schaltklaue 27 angeordnet,
die gleichfalls mit Synchronisiereinrichtungen-versehen sein kann. Durch die Schaltklaue
27 wird die Vorgelegewelle 12 direkt mit dem Zahnrad 24 gekuppelt, falls in den
Schaltstufen I bis V der Hauptschaltgruppe i Vorwärtsfahrt betrieben werden soll
Hiergegen erfolgt bei getrenntem Kraftfluß zwischen der Schaltklaue 27 und dem Zahnrad
24 bei eingeschalteter RUckwärtsfahrt der Antrieb des Zahnrad es 24 vom Zahnrad
21 über ein mit diesem durch eine Schaltklaue 28 kuppelbares Zahnrad 29 des
Umkehrvorgeleges
22 und ein mit diesem kämmendes, auf einer Umkehrwelle 30 gelagertes Zahnrad 3.
Diese erfindungsgemäße Schaltung des Umkehrvorgeleges 22 ermöglicht es, in jeder
der Gangstufen I bis V der Hauptschaltgruppe 1 dnren Abtriebswelle 25 bei ausgeschalteter
Schaltklaue 27 und eingeschalteter Schaltklaue 28 im umgekehrten Drehsinn zur Bildung
der RUckwärtsgangstufen anzutreiben.
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Von der Abtriebswelle 25 ist eine mit einem EIIdteil in dieser gelagerte
Abtriebswelle 32 des Gruppengetriebes 2 durch eine auf dem rechten Endteil drehfest
und verschiebbar geführte ein-und ausrückbare Schaltklaue 33 direkt antreibbar in
der Straßengruppe. Ferner ist die Abtriebswelle 32 in einer niedrigen als Ackergruppe
bezeichneten Schaltgruppe des Gruppengetriebes 2 über ein in dessen Gehäuse 34 drehfest
auf der Abtriebswelle 25 angeordnetes Zahnrad 35, ein mit diesem kämmendes, auf
einer Nebenwelle 36 frei drehbar gelagertes und mit. dieser kuppelbares Zahnrad
37 sowie ein drehfestes mit dieser verbundenes Zahnrad 38 antreibbar, das mit einem
drehfesten Zahnrad 39 der Abtriebswelle 32 kämmt. Das Zahnrad 37 ist mit einem Zahnrad.
40 drehfest ver@unden. das mit einem der Bildung eine@ Kriechganggruppe des Gruppengetriebes
2 dic@enden Zahnrad 41 kämmt, welches auf einer koaxial zur Antriebswelle 5 augeordneten,
als Hohlwelle ausgeführten Vorgelegewelle 42 frei drehbar gelagert und mit einem
benachbarten Zahnrad 43 drehfest verbunden ist. Das Zahnrad 43 kämmt mit einem auf
der IJebel.welle 36 frei drehlJar sitzenden
Zahnrad 44. Zwischen
den beiden CZahnrEdern 40 und 44 ist auf der Nebenwelle 36 eine' drehfest mit dieser
verbundene und axial verschiebba@ Doppelschaltklaue 45 angeordnet, durch die zur
Vorwahl der Ackergruppe des Gruppengetriebes 2 das Zahnrad 40 mit der Nebenwelle
36 gekuppelt wird, während zur Vorwahl der Kriechganggruppe eine Kupplung des Zahnrades
44 mit der Nebenwelle 36 erfolgt.
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Von der Abtriebswelle 32 ist über ein dem Zahnrad 39 benachbartes
drehfestes Zahnrad 46 ein drehfest mit dem Primärteil einer Rutschkupplung 47 verbundenes
Zahnrad 48 fahrdrehzahlabhängig antreibbar, das auf der Nebenwelle 20 sitzt.. Der
Antrieb des Zahnrades 48 kann anstelle über das besondere Zahnrad 46 gleichfalls
über das Zahnrad 39 erfolgen.
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Wie der Fig. 2 zu entnehmen, dienen zur Schaltung der Schaltstufen
1 bis IV der Hauptschaltgruppe 1 in die Schaltklauen 17 eingreifende, symbolisch
dargestellte Schaltgabeln 49 bzw. 50, die in Längslagern 51 geführt sind und über
ihre Mitnehmer 52 durch Schaltgestängeteile 53 bzw. 54 verschiebbar sind. Die Schaltgestängetele
53 Und. 54 sind wirkungsmäßig miteinander gekoppelt und durch einen nicht dargestellten,
in einer Schaltkulisse 55 geführten Hauptschalthebel betätigbar. Unter der Einwirkung
des Hauptschalthebels der Hauptschaltgruppe 1 steht ferner ein Schaltgestängeteil
56, das in den Mitnehmer 57 einer Schaltgabel 58 eingreifft, die der Verschiebung
der Schaltklaue 26
dient. Das Schaltgestängeteil 56 kann ferner
durch ein Kuppelglied 59 bewegt werden, das kraftschlüssig mit einem Schaitgestängeteil
60 gekuppelt ist, das unter der Einwirkung eines nicht dargestelltin einer Schaltkulisse
61 bewegbaren, der Vorwahl der vorwärtsfahrtrichtung V und der Rückwärtsfahrtrichtung
R dienenden Schalthebels steht. Ferner ist der Schaltgestängeteil 60 über einen
Zwischenhebel 62 mit einer axial verschiebbar in Längslagern 63 geführten Doppelschaltgabel
64 gekoppelt. Von der Doppelschaltgabel 64 greift deren Gabel 65 in die Schaltklaue
27 ein und die Gabel 66 in die Schaltklaue 28 für das Umkehrvorgelege 22 ein. Die
Verbindung des Schaltgestängeteils 60 mit dem Schaltgestängeteil 56 ist hierbei
dergestalt ausgeführt, daß bei der Fahrtrichtungswahl nur zum Ausrücken der Schaltklaue
26 aus dem Gegenkuppelglied des Zahnrades 23 Kraftschluß vorliegt. Ferner ist die
Verbindung des Schalthebels zur Vorwahl der Fahrtrichtung dergestalt mit dem Zwischenhebel
62 ausgeführt, daß beim Bewegen des nicht dargestellten Schalthebels von der Schaltstufe
V in die Schaltstufe R in der Schaltkulisse 61 die Schaltklaue 27 ausgerückt und
die Schaltklaue 28 eingerückt wird, wodurch das Umkehrvorgelege 22 in den Kraftfluß
zwischen die Vorgelegewelle 12 und die Abtriebswelle 25 der Hauptschaltgruppe 1
geschaltet wird.
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Die Schaltung der schnellen Schaltgruppe, der Straßengruppe S und
dEr niedrigen Schaltgruppe, der Ackergruppe L sowie der
Kriechganggruppe
K ist mittels eines nicht dargestellten in einer Schaltkulisse 67 gef5hrten Schalthebels
durchführbar, der auf ein Schaltgestängeteil 68 und ein Schaltgestängeteil 69 einwirkt.
Der Schaltgestängeteil 68 ist mit dem Mitnehmer 70 einer in Längslagern 71 geführten
Schaltgabel 72 gekoppelt, die in die Schaltklaue 33 eingreift. Vom Schaltgestängeteil
69, der in den Mitnehmer 73 einer in Ldngslagern"74 geführten Schaltgabel 75 eingreift,
ist die Doppelschaltklaue 45 verschiebbar.
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Ein Bewegen des nicht dargestellten Schalthebels des Gruppenge-, triebes
aus der Stellung S in die Stellung K der Schaltkulisse 67 hat zur Folge, daß durch
die Schaltklaue 33 der direkte Kraftfluß zwischen der Abtriebswelle 25 der Hauptschaltgruppe
1 und der Abtriebswelle 32 des Gruppengetriebes 2 unterbrochen und gleichzeitig
durch die Doppelschaltklaue 45 die Nebenwelle 36 mit dem Zahnrad 44 gekuppelt wird.
Erfolgt von der Stellung K der Schaltkulisse 67 aus eine Schaltung des nicht dargestellten
Schalthebels für das Gruppengetriebe 2 in die Stellung L, so wird bei ausgerückter
Schaltklaue 33 durch die Doppelschaltklaue 45 das Zahnrad 40 mit der NebenweLle
36 gekoppelt und damit die Abtriebswelle 32 von der Abtriebswelle 25 der Hauptschaltgruppe
1 in der Ackergruppe L angetrieben.