DE2105330A1

DE2105330A1 - triebwerk, insbesondere für Mehrzweckfahrzeuge

Info

Publication number: DE2105330A1
Application number: DE19712105330
Authority: DE
Inventors: Oswald Dipl.-Ing. 5300 Bonn May
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-02-05
Filing date: 1971-02-05
Publication date: 1972-09-21
Also published as: FR2124648A5

Description

Triebwerk,
insbesondere für Mehrzweckfahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein Triebwerk, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Mehrzweckfahrzeuge mit einem von einer Antriebsmaschine antreibbaren hydraulischen, insbesondere hydrostatischen Drehmomentenwandler und einem über ein Gruppengetriebe mit zumindest zwei Schaltstufen direkt oder indirekt antreibbaren Achswellenantrieb.

Bei landwirtschaftlich nutzbaren Mehrzweckfahrzeugen besteht das Problem, mit diesen sowohl in einem Geschwindigkeitsbereich von ca. 0,9 bis 9 km/h Ackerarbeiten, wie beispielsweise Pflanz-, Pflege-, Pflug- und Erntearbeiten, als auch Transportarbeiten in einem Bereich von ca. 3 bis 30 km/h oder max. 50 km/h bei möglichst optimal ausgelasteter Antriebsmaschine mit einem guten Getriebewirkungsgrad durchführen zu können. Es hat sich bei einem Triebwerk der eingangs vorausgesetzten Gattung gezeigt, daß nicht alle der erwähnten Arbeiten, insbesondere Transportarbeiten es nicht erfordern, daß die Anpassung der Geschwindigkeit über den mit einem geringeren Gesamtwirkungsgrad als ein rein mechanisches Schaltgetriebe behafteten hydraulischen Drehmomentenwandler erfolgen muß. Eine Untersuchung der Wirtschaftlichkeit des bekannten Triebwerkes ergab ferner, daß

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insbesondere bei höheren Transportgeschwindigkeiten bei niedrigem und hohem Drehmoment der Antriebsmaschine ein rein mechanischer Antrieb des Achswellenantriebes sinnvoller v/äre. Ferner hat sich bei einem Triebwerk der vorausgesetzten Gattung gezeigt, daß zur wirtschaftlichen Ausnutzung des hydraulischen Drehmomentenwandlers für einen Geschwindigkeitsbereich von ca. 0,9 bis max. 30 oder 50 km/h anstelle der bisher benutzten k nachgeschalteten Gruppengetriebe mit zv/ei Schaltstuien ein mit höheren Kosten belastetes Gruppengetriebe mit zumindest drei Schaltstufen erforderlich ist.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, ein Triebwerk der vorausgesetzten Gattung mit baulich einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, daß für die vorhergehend erwähnten Einsatzfälle, insbesondere bei Transportarbeiten für den oberen Geschwindigkeitsbereich unter Ausnutzung vorhandener Bauelemente ein rein mechanischer Antrieb zumindest in zwei me- * chanischen Schaltstufen durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Gruppengetriebe wahlweise durch den hydraulischen Drehmomentenwandler oder unter Umgehung dessen Kraftfluß von der Antriebsmaschine über eine ein- und ausrückbare Reibungskupplung antreibbar ist.. Ein Triebwerk diesen Aufbaues bietet bei entsprechender Auslegung des Gruppengetriebes die vorteilhafte Möglichkeit, im Bedarfsfalle den Antrieb des Achswellenantriebes über den eine stufenlose Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeit

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ermöglichenden hydraulischen Drehmomentenwandler in einem relativ großen wirtschaftlichen Geschwindigkeitsbereich als auch nur über das im Getriebewirkungsgrad für sich vorteilhafte mechanische Gruppengetriebe durchführen zu können, ohne daß hierzu weitere Zahnräderpaare erforderlich sind*

Dabei ist es zur Durchßhrung schneller Transportarbeiten zweckdienlich, daß das Gruppengetriebe beim Antrieb unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers nur als Schaltmittel für den oberen Geschwindigkeitsbereich des Triebwerkes dient. Ein in der Anpassung für die durchzuführenden Arbeiten optimales Triebwerk wird dadurch geschaffen, daß der hydraulische Drehmomentenwandler in Verbindung mit dem Gruppengetriebe als Schaltmittel für den Geschwindigkeitsbereich des Triebwerkes zwischen 0 bis ca, 20 km/h dient und daß das Gruppengetriebe beim Antrieb unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers als Schaltmittel für den Geschwindigkeitsbereich oberhalb ca. 20 km/h vorgesehen ist.

Damit der hydraulische Drel»mentenwandler beim direkten Antrieb durch die Antriebsmaschine keinem Verschleiß unterliegt und insbesondere den Getriebewirkungsgrad bei reinem mechanischen Antrieb nicht beeinflußt, ist gemäß der Erfindung ferner vorgesehen, daß der hydraulische Drehmomentenwandler durch ein Kupplungsglied von einem über die Reibungskupplung antreibbaren Antriebsglied im Kraftfluß trennbar ist.

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Bei einem Triebwerk, dessen hydraulischer Drehmomentenwandler über ein Vorgelege antreibbar ist, ergibt sich für das Gesamttriebwerk eine besonders kostengünstige Bauweise daduch, daß das Gruppengetriebe in Vorgelegewellenbauart ausgeführt ist und daß ein Zahnrad oder ein Antriebsglied des dem Antrieb des hydraulischen Drehmomentenwandlers dienenden Vorgeleges wahlweise mit der koaxial zu diesem angeordneten Vorgelegewelle des Gruppengetriebes kuppelbar ist.

Ist bei einem Triebwerk die Abtriebswelle des hydraulischen Drehmomentenwandlers durch ein Kupplungsglied wahlweise mit einer koaxialen Abtriebswelle des Gruppengetriebes kuppelbar, so ist es zur Schaffung eines wirtschaftlich herstellbaren Triebwerkes gemäß der Erfindung zweckdienlich, daß das Gruppengetriebe ein frei drehbar auf dessen Abtriebswelle gelagertes, wahlweise mit dieser und wahlweise mit der Abtriebswelle des hydraulischen Drehmomentenwandlers kuppelbares Zahnrad aufweist, von dem über die Vorgelegewelle ein frei drehbar auf der Abtriebswelle des Gruppengetriebes angeordnetes und wahlweise mit dieser kuppelbares Zahnrad des Gruppengetriebes in dessen niedrigster Schaltstufe antreibbar ist. Dabei ist es zweckdienlich, daß das Kupplungsglied zur Kupplung der Abtriebswelle des hydraulischen Drehmomentenwandlers mit der Abtriebswelle des Gruppengetriebes zugleich der Kupplung des

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frei drehbar auf dessen Abtriebsv/elle sitzenden zum Antrieb der-Vorgelegewelle vorgesehenen Zahnrad dient.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, daß ein der wahlweisen Kupplung der beiden frei drehbaren Zahnräder der Abtriebswelle des Gruppengetriebes dienendes Kupplungsglied zugleich dem Antrieb eines fahrabhängig angetriebenen Nebenantriebes, beispielsweise dem Antrieb einer Fronttreibachse dient.

Zweckdienlich ist es ferner, daß das zur wahlweisen Trennung des Kraftflusses des hydraulischen Drehmomentenwandlers von dem Antriebsglied der Antriebsmaschine vorgesehene Kupplungsglied zugleich der wahlweisen Kupplung des Antriebsgliedes mit der Vorgelegewelle des Gruppengetriebes dient. '

Für den Fall, daß bei einem Triebwerk eine parallel zur AbinLebswelle des hydraulischen Drehmomentenwandlers angeordnete Antriebsmaschine vorgesehen ist, wird nach der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß das Vorgelege für den Antrieb des hydraulischen Drehmomentenwandlers drei Zahnräder aufweist, von denen das mittlere Zahnrad mit einer koaxialen Vorgelegewelle des Grjippengetriebes wahlweise kuppelbar ist und daß eines der drei Zahnräder koaxial zur Antriebswelle des hydraulischen Drehomentenwandlers angeordnet und wahlweise mit dessen Antriebswelle kuppelbar ist.

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Ist bei einem erfindungsgemäßen Triebwerk ein unter Last ein- und ausschaltbarer Zapfwellenantrieb vorgesehen, der von einer Antriebsmaschine unter Umgehung des Kraftflusses der Reibungskupplung für den Fahrantrieb angetrieben wird,so ist es ferner zweckdienlich, daß die Antriebswelle oder die Abtriebswelle des ZapfveLlenantriebes koaxial zu einer Vorgelegewelle des Gruppengetriebes angeordnet ist.

Fall bei einem Triebwerk ein von einer Antriebsmaschine unter Umgehung des Kraftflusses der Reibungskupplung für den Fahrantrieb angetriebener unter Last ein- und ausschaltbarer Zapfwellenantrieb vorgesehen ist, der eine Schaltgruppe mit zwei Schaltstufen für den wahlweisen Antrieb der Zapfwelle in den Norm-Drehzahlen η = 500 U/min oder η = 1000 U/min hat, so ist zur besonders kostengerechten Erweiterung des erfindungsgemäßen Triebwerkes vorgesehen, daß der unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers antreibbare Zweig des Gruppengetriebes direkt oder über ein der Bildung einer Gangstufe des Gruppengetriebe dienendes Zahnrad vöilweise über die Schaltgruppe des Zapfwellen antriebes in dessen beiden Schaltstufen antreibbar ist. Hierdurch wird insbesondere ein Triebwerk geschaffen, bei dem sich unter Ausnutzung der vorhandenen Bauelemente des Zapfwellenantriebes und der vorhandenen Bauelemente des Gruppengetriebes eine Verdreifachung der rein mechanischen Schaltstufen beim Antrieb unter Umgehung des Kraftflusses des hydraulischen Drehmomentenwandlers ergibt. Dabei kann die Antriebsmaschine im Trans portbetrieb bei rein mechanischem Antrieb des Achswellenantriebes besonders günstig dadurch ausgelastet werden, daß der Antrieb

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des unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers antreibbaren Zweiges des Gruppengetriebes über die Schaltgruppe des Zapfwellenantriebes in dessen Schaltstufe für η = 500 U/min gegenüber dem direkten Antrieb durch die Antriebsmaschine untersetzt und gegenüber dem direkten Antrieb in der Schaltstufe: für η = 1000 U/min übersetzt erfolgt.

Für bestimmte üiinsatzfalle» bei denen auch in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich des Triebwerkes wahlweise ein rein mechanischer Antrieb des Achswellenantriebes erwünscht ist, wird gemäß der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß der Antrieb des unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers antreibbaren Zweiges des Gruppengetriebes über die Schaltgruppe des Zapfwellenantriebes in dessen beiden Schaltstufen gegenüber dem direkten Antrieb durch die Antriebsmaschine untersetzt erfolgt.

Eine baulich einfache Lösung für den wahlweisen Antrieb des Gruppengetriebes durch den Zapfwellenantrieb wird bei einem Triebwerk mit einer parallel zur Abtriebswelle des hydraulischen Drehmomentenwandlers angeordneten Abtriebsmaschine dadurch erreicht, daß die Schaltgruppe des Zapfwellenantriebes eine koaxial zur Vorgelegewelle des Gruppengetriebes angeordnete Vorgelegewelle aufweist und daS die beiden Vorgelegewellen wahlweise miteinander kuppelbar sind. Hierbei ist es von Vorteil, daß die Vorgelegewelle der Schaltgruppe des Zapfwellenantriebes wahlweise durch eine zwischen dieser und der Zapfwellenabtriebswelle angeordnete Kupplung im Kraftfluß von dieser trennbar ist.

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Zur ständigen optimalen Auslastung der Antriebsmaschine unter Last bei rein mechanischem Antrieb des Achswellenantriebes ist nach der Erfindung ferner vorgesehen, daß die Ein- und Ausschaltung des Zapfwellenantriebes unter Last durch zugleich der Schaltung dessen Schaltgruppe dienender Reibungskupplungen erfolgt.

Für die kostengerechte Erweiterung des Gruppengetriebes beim Antrieb über den Zapfwellenantrieb ist ferner vorgesehen, daß der wahlweise Antrieb der Vorgelegewelle des Gruppengetriebes durch den Zapfwellenantrieb über ein frei drehbar auf der Abtriebswelle des Gruppengetriebes angeordnetes und wahlweise mit dieser kuppelbares Zahnrad erfolgt, das mit einem Zahnrad der Vorgelegewelle des Gruppengetriebes kämmt. Des weiteren kann das erfindungsgemäße Triebwerk im Gesamtaufbau vereinfacht und zugleich dadurch erweitert werden, daß der wahlweise Antrieb des frei drehbare auf der Abtriebswelle des Gruppengetriebes gelagerten Zahnrades durch den Zapfwellenantrieb über eine wahlweise ) von der Abtriebswelle fahrabhängig angetriebene Nebenantriebswelle erfolgt, die wahlweise in den Kraftfluß des Zapfwellenan~ triebes schaltbar ist. Dabei ergibt sich eine besonders einfache Bauweise dadurch, daß die Schaltgruppe des Zapfwellenantriebes durch zwei auf einer Nebenantriebswelle angeordnete, durch eine Doppelreibungskupplung wahlweise mit dieser kuppelbare Zahnräder und durch mit diesen kämmende drehfeste Zahnräder einer Vorgelegewelle gebildet ist, deren eines dem wahlweisen Antrieb der Zapfwelle und/oder dem Antrieb des Gruppengetriebes dient.

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Zweckdienlich ist es hierbei ferner, daß das dem wahlweisen Antrieb des Gruppengetriebes dienende Zahnrad der Vorgelegewelle des Zapfwellenantriebes mit einem auf der Zapfwelle frei drehbar gelagerten, wahlweise mit dieser kuppelbaren Zahnrad kämmt, das mit einem drehfesten Zahnrad einer wahlweise fahrabhängig antreibbaren Nebenantriebswelle kämmt, die ein wahlweise mit dieser kuppelbares Zahnrad hat, das mit einem frei drehbar auf der Abtriebswelle des Gruppengetriebes angeordneten, der Bildung einer Schaltstufe desselben dienendes Zahnrad kämmt.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht darstellt, entnommen werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Triebwerk mit einer parallel zur Längsmittelachse des hydraulischen Drehmomentenwandlers angeordneten Antriebsmaschine in schematischer Darstellung im Längsschnitt,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel.

In der Zeichnung ist mit 1 das Schwungrad einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine bezeichnet, das mit einer durch einen Fußhebel 2 ein- und ausrückbaren Reibungskupplung 3 für einen Fahrantrieb verspannt ist, die eine Mitnehmerscheibe 4 hat. Die Mitnehmerscheibe ist drehfest und axial verschiebbar

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mit einer Antriebswelle 5 verbunden, die mit einem Ende im Schwung rad 1 und mit ihrem anderen Ende in einem Lager 6 gelagert ist. Auf der Antriebswelle 5 sitzt drehfest ein Zahnrad 7 eines Vorgeleges 8. Das Vorgelege 8 hat ein auf einer Zapfwellenabtriebswelle9 gelagertes und mit dem Zahnrad 7 in ständigem Eingriff stehendes Zahnrad 10. Das Zahnrad 10 kämmt mit einem Zahnrad 11, das freidrehbar auf einer Antriebswelle 12 eines hydrostatischen Drehmomentenwandlers 13 sitzt. Die Antriebswelle 12 des hydrostatischen Drehmomentenwandlers 13 ist zu beiden Seiten des Zahnrades 11 in Lagern 14 gelagert und hat eine drehfeste und verschiebbare Schaltklaue 15 zur wahlweisen Kupplung mit dem Zahnrad 11. Der hydrostatische Drehmomentenwandler 13 hat abtriebsseitig eine Abtriebswelle 16, die mit einem in einem Lager 17 gelagerten Abtriebswellenteil 18 drehfest verspannt ist. Auf seinem rechten freien Ende hat der Abtriebswellenteil eine Verzahnung 19, auf der drehfest und axial verschiebbar eine Schaltmuffe 20 sitzt. Die Schaltmuffe 20 hat in ihrem linken Ende einen in seiner Verzahung der Verzahnung 19 entsprechenden Mitnehmer 21 und in ihrem rechten Ende einen vorzugsweise der Verzahnung 19 in seiner Verzahnung entsprechenden Mitnehmer 22. Ferner hat die Schaltmuffe 20 auf ihrem rechten äußeren Endteil eine Schaltklaue 23. Im Abtriebswellenteil 18 ist eine Abtriebswelle 24 eines mit zwei Schaltstufen versehenen Gruppengetriebes 25 gelagert, die mit ihrem rechten Ende in einem Lager 26 gelagert ist und über ein allseitig bewegliches Gelenk eine Kardanwelle 28 für einen nicht dargestellten Achswellenantrieb einer Treibachse antreibt. Die Abtriebswelle 24 hat auf

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ihrem linken Ende unmittelbar neben dem Ende des Abtriebswellenteiles 18 ein? der Verzahnung 19 entsprechende Verzahnung 29. In der linken " ndstellung der Schaltmuffe 20 ist durch deren Mitnehmer 22 das Zahnprofil 29 mit dem Abtriebswellenteil 18 zweck Einschaltung der direkten Schaltstufe des Gruppengetriebes 25 kuppelbar. Diese Schaltstufe soll vorzugsweise für den Antrieb des Achswellenantriebes über den hydrostatischen Drehmomentenwandler 13 in. einem Geschwindigkeitsbereich von ca. 7 20 km/h dienen.

Benachbart der Schaltmuffe 20 ist frei drehbar auf der Abtriebswelle 24 ein Zahnrad 30 gelagert, das mit einem Zahnrad 31 kämmt, das drehfest auf einer Vorgelegewelle 32 sitzt,- die auf der Zapfwellenabtriebswelle 9gelagert ist. Beim erfindungsgemäßen Antrieb des Gruppengetriebe 25 unter Umgehung des Kraftflusses des hydrostatischen Drehmomentwandlers 13 ist die Vorgelegewelle 32 mittels einer drehfest und axial verschiebbar auf ihrem linken Ende angeordneten Schaltklaue 33 mit dem Zahnrad 10 kuppelbar. Dabei soll das nicht dargestellte Schaltmittel für die Schaltklaue 33 dergestalt mit dem Schaltmittel für die Schaltklaue 15 gekuppelt sein, daß nur eine der beiden Schaltklauen 15» Z5 eingerückt ist. Die beiden Zahnräder 30, 31 sollen vorzugsweise so bemessen sein, daß sie bei Antrieb durch die Vorgelegewelle 32 die schnellste Schaltstufe des Gruppengetriebes 25 bilden. In dieser rein mechanischen Schaltstufe des Triebwerks wird ferner das Zahnrad 30 durch eine benachbarte Schaltklau© 34, mit bolzeiiförmigen Schaltgliedern 35 mit der Abtriebs-

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welle 24 gekuppelt. Die bolzenförmigen Schaltglieder 35 sind axial in einem auf der Abtriebswelle 24 zwischen der Schaltklaue 34 und dem Zahnrad 30 gelagerten Steg 36 eines Zahnrades 37 geführt. Das Zahnrad 37 kämmt mit einem Zahnrad 38, das dem Antrieb einer fahrabhängig angetriebenen Nebenwelle 39 dient. Dabei ist das Zahnrad 38 «it einem Primärteil einer als Reibungskupplung ausgeführten Schaltkupplung 40 verbunden, die auf der Nebenwelle 39 sitzt, die in Lagern 41 gelagert ist. Die fahrabhängig angetriebene Nebenwelle 39 soll beispielsweise als Antrieb für eine nicht dargestellte vordere Treibachse des Fahrzeuges und/oder dem Antrieb der Treibachse eines gezogenen Fahrzeuges dienen«»

Die beiden Zahnräder 30, 31 bilden außerdem in Verbindung mit einem weiteren drehfesten Zahnrad 42 der Vorgelegewelle 32 und einem frei drehbaren Zahnrad 43 der Abtriebswelle 24 bei hydrostatischem Antrieb des Gruppengetriebes 25 dessen niedrigste Schaltstufe. Die Einschaltung der niedrigsten Schaltstufe für den hydrostatischen Antrieb des Achswellenantriebes erfolgt durch Verschieben der Schaltmuffe 20 von der gezeigten mittleren Schaltstllung in deren rechte Endstellung, wodurch die äußeren Schaltklauen 23 mit Gegenschaltklauen des Zahnrades 30 gekuppelt. werden, so daß eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Abtriebswellenteil 18 und dem Zahnrad 30 geschaltet wird. Zur Einschaltung der niedrigsten Schaltstufe bei hydrostatischem Betrieb ist ferner eine Kupplung des Zahnrades 43 mittels der benach-

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barten Schaltklaue 34 mit der Abtriebswelle 24 erforderlich. Darüber hinaus bilden die beiden Zahnräder 42 und 43 gleichfalls die niedrigste Echaltstufe des Gruppengetriebes 25 bei Benutzung des Triebwerkes als rein mechanischer Drehmomentenwandler. Zur Einschaltung dieser niedrigsten, rein mechanischen Schaltstufe ist eine Kupplung des Zahnrades 10 mit der Vorgelegewelle 32 und eine Kupplung des Zahnrades 43 durch die Schaltklaue 34 mit der Abtriebswelle 24 erfaderlich.

Außer dem beschriebenen Antrieb des Gruppengetriebes 25 in den erwähnten Schaltstellungen der Schaltklauen 15» 33 und 34 bzw. der Schaltmuffe 20 ist der Antrieb des Gruppengetriebes 25 durch die Antriebsmaschine von der Kurbelwelle 44 derselben unter Umgehung des Kraftflusses des hydrostatischen Drehmomentenwandlers 13 über eine unter Last schaltbare Schaltgruppe 45 eines Zapfwellenantriebes durchführbar. Die Schaltgruppe 45 des Zapfwellenantriebes ist durch auf der Kurbelwelle 44 oder auf einem axial mit dieser verspannten Wellenteil 46 gelagerte Zahnräder 47 und 48 in Verbindung von mit diesen kämmenden Zahnrädern 49 bzw. 50 gebildet. Die beiden Zahnräder 49 und 50 sitzen drehfest auf einer Vorgelegewelle 51» welche vorzugsweise auf der Zapfwellenabtriebswelle 9 gelagert ist. Außerdem besitzt dl· Schaltgruppe 45 eine als Reibungskupplung ausgeführte Doppelkupplung 52 mit einem rechten Kupplungsteil 53 und einem linken Kupplungsteil 54. Durch den rechten Kupplungsteil 53 ist das Zahnrad 48 mit dem Wellenteil 46 und durch das linke Kupplungs-

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teil 54 das Zahnrad 47 wahlweise mit dem Wellenteil 46 kuppelbar. Für den Antrieb der Zapfwellenabtriebswelle 9 in zwei Drehzahlen durch die Schaltgruppe 45 ist deren Vorgelegewelle 51 mittels einer drehfest und verschiebbar auf der Zapfwellenabtriebswelle 9 sitzenden Schaltklaue 55 wahlweise mit der Vorgelegewelle 51 kuppelbar.

Darüber hinaus ist die Vorgelegewelle 51 gemäß der Erfindung durch eine auf der Vorgelegewelle 32 verschiebbare Schaltklaue bei gleichzeitigem Antrieb der ZapfWellenabtriebswelle 9 oder einer Trennung von dieser mit der Vorgelegewelle 32 kuppelbar. Falls hierbei der Wellenteil 46 durch den Kupplungsteil 54 mit dem Zahnrad 47 gekuppelt wird, so wird die Vorgelegewelle 51 der Schaltgruppe 45 mit η = 500 U/min angetrieben. Diese Drehzahl liegt unter der Betriebsdrehzahl des Zahnrades 10, so daß bei einer Kupplung des Zahnrades 49 mit der Vorgelegewelle 32 diese gegenüber dem Antrieb über das Zahnrad 10 mit einer niedrigeren Antriebsdrehzahl angetrieben wird. Hierdurch können im erfindungagemäßen Triebwerk zusätzlich zwei rein mechanische niedrige Geschwindigkeitsstufen geschaltet werden. Bei einer Kupplung d#s Zahnrades 48 durch den Kupplungsteil 53 mit dem Wellenteil 46 wird das Zahnrad 50 mit einer Drehzahl von η - 1000 U/min angetrieben, die ebenfalls unter der Betriebsdrehzahl des Zahnrades 10 liegt. Wird hierbei das Gruppengetriebe 25 durch die Vorgelegewelle 51 angetrieben, so ergibt sich für das Triebwerk ein drittes, mittleres Geschwindigkeitsband mit zwei durch das

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Gruppengetriebe 25 schaltbaren Schaltstufen bei rein mechanischem Antrieb des Achswellenantriebes.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten AuefUhrungsbeispiel ist die Antriebsmaschine abweichend zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 mit ihrer Kurbelwelle 44 und ihrem Schwungrad 1 koaxial zu einer Vorgelegewelle 57 des in seinem Aufbau un_jd in der Anordnung der Zahnräder 30, 31, 42 und 43 sowie deren Schaltgliedern gleichen Gruppengetriebe 25 angeordnet. Die Mitnehmerscheibe 4 der Reibungskupplung 3 ist drehfest und axial verschiebbar auf einer als Hohlwelle ausgeführten Antriebswelle 58 gelagert» die alt ihrem rechten Ende in einem Lager 59 läuft. Zwischen dem Lager und einem Lager 60 für die Vorgelegewelle 57 sitzt frei drehbar auf der Antriebswelle 58 ein Zahnrad 61, das mit einem drehfest auf der Antriebswelle 12 des hydrostatischen Drehmomentenwandlers 13 sitzenden Zahnrad 62 kämmt. Zwischen dem Zahnrad 61 und einem endseitigen Kupplungstell 63 der Vorgelegewelle 57 sitzt weiterhin drehfest und axial verschiebbar auf der Antriebswelle 58 eine Doppelschaltklaue 64. Mittels der Doppelschaltklaue 64 ist in deren linker Schaltstellung das Zahnrad 61 mit der Antriebswelle 58 zwecks Antrieb des hydrostatischen Drehmomentenwandlers 13 kuppelbar. In der rechten Schaltstellung der Doppelschaltklaue 64 wird die Antriebswelle 58 mit der Vorgelegewelle 57 gekuppelt zwecks Antrieb des Gruppengetriebes 25 unter Umgehung des hydrostatischen Drehmomentenwandlers 13. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist bei der Lösung nach

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Fig. 2 mit dem Schwungrad 1 der Antriebsmaschine ferner eine zur hohlen Antriebswelle 58 und zur Vorgelegewelle 57 fluchtende Nebenantriebswelle 65 gekuppelt, die mit einem Endteil in einem Lager 66 gelagert ist. Von der Nebenantriebswelle 65 ist eine zweistufige Schaltgruppe 67 des Zapfwellenantriebs antreibbar. Die Schaltgruppe 67 besteht aus auf der Nebenantriebswelle 65 frei drehbar gelagerten Zahnrädern 68 und 69 und mit diesen kämmenden drehfesten Zahnrädern 70 bzw. 71 einer in Lagern 72 gelagerten Vorgelegewelle 73. Ferner besteht die Schaltgruppe des Zapfwellenantriebes aus einer Doppelreibungskupplung 52 mit einem dem Zahnrad 68 zugeordneten Kupplungsteil 54 und einem dem Zahnrad 69 zugeordneten Kupplungsteil 53, durch die eine kraftschlüssige Verbindung mit der Nebenantriebswelle 65 schaltbar ist. Von dem Zahnrad 70 der Vorgelegewelle 73 ist über den Zapfwellenantrieb in dessen beiden Schaltstufen ein frei drehbar auf einer Zapfwelle 74 gelagertes, wahlweise durch eine Schaltklaue 75 mit dieser kuppelbares Zahnrad 76 antreibbar. Bei mit der Zapfwelle 74 gekuppeltem Zahnrad 76 kann diese durch Einrücken des Kupplungsteiles 53 über das Zahnräderpaar 69, 71 mit η = 500 U/min oder durch Einrücken des Kupplungsteiles 54 über das Zahnräderpaar 68, 70 mit η = 1000 U/min angetrieben werden. Mit diesen beiden Drehzahlen wird väilv/eise über das Zahnrad 76 ein mit diesem kämmendes drehfestes Zahnrad 77 einer Nebenantriebswelle 78 angetrieben. Die Nebenantriebswelle 78 lagert mit ihrem rechten Endteil in einem Lager 79 und mit ihrem linken Endteil in einer koaxial zu ihr angeordneten Nebenwelle 80, die

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wiederum in einem Lager 81 gelagert ist. Auf der Nebenantriebswelle 78 lagert frei drehbar ein mit dem Zahnrad 43 des Gruppengetriebes 25 kämmendes Zahnrad 82, das mittels einer zwischen diesem und dem Zahnrad 38 angeordneten Doppelschaltklaue 83 wahlweise mit der Nebenantriebswelle 78 kuppelbar ist. Bei mit der Nebenantriebswelle 78 gekuppeltem Zahnrad 82 kann durch Kupplung des Zahnrades 43 mittels der Schaltklaue 34 mit der Ab-

triebswelle 24 diese unmittelbar angetrieben werden oder bei Kupplung des Zahnrades 30 mittels der Doppelschaltklaue 34 über die Zahnräder 43, 42, 31 und 30 in der untersetzten Gangstufe des Gruppengetriebes 23 angetrieben werden, so daß sich bei rein mechanischem Antrieb des Achswellenantriebes eine Verdreifachung der rein mechanischen Gangstufen des Triebwerkes ergibt. Darüber hinaus kann bei ausgerückten Kupplungsteilen 53 und 54 der Doppelkupplung 52 und Entkupplung des Zahnrades 82 sowie durch Kupplung der Nebenantriebswell 78 mit der Nebenwelle 80 mittel« der Doppelschaltklaue 83 die Zapfwelle 74 fahrabhängig angetrieben werden. Unabhängig hiervon kann bei Trennung der Nebenantrieba« welle 78 von der Nebenwelle 80 diese durch Kupplung mit dem Zahnrad 38 zum Antrieb einer Fronttreibachse ausgenutzt werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Nebenwelle 80 über die Nebenantriebswelle 78 in Abhängigkeit von der Antriebsmaschinendrehzahl durch Einrücken der Kupplungsteile 53 bzw. 54 in zwei Drehzahlen anzutreiben, wie es beispielsweise für den Antrieb eines Frontmähwerks oder dergl. erwünscht ist.

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Claims

KHO

klöckneh-humboldt-deutz ag ·Köln 5 Köln 80, den 28. Jan. 1971

Unser Zeichen: D 71/18 AP Ja/B

Patentansprüche

.1.J Triebwerk, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlieh nutzbare Mehrzweckfahrzeuge mit einem von einer Antriebsmaschine antreibbaren hydraulischen, insbesondere hydrostatischen Drehmomentenwandler und einem über ein Gruppengetriebe mit zumindest zwei Schaltstufen direkt oder indirekt antreibbaren Achswellenantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppen-" getriebe (25) wahlweise durch den hydraulischen Drehmomentenwandler (13) oder unter Umgehung dessen Kraftfluß von der Antriebsmaschine über eine ein- und ausrückbare Reibungskupplung (3» 52) antreibbar ist.

2. Triebwerk nach /nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppengetriebe (25) beim Antrieb unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) nur als Schaltmittel für den oberen Geschwindigkeitsbereich des Triebwerkes dient.

3. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Drehmomentenwandler (13) in Verbindung mit dem Gruppengetriebe (25) als Schaltmittel für den Geschwindigkeitsbereich des Triebwerkes zwischen OMs ca. 20 km/h dient und daß das Gruppengetriebe (25) beim Antrieb unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) als Schaltmittel für den Geschwindigkeitsbereich oberhalb ca. 20 km/h vorgesehen ist.

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4. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3 t dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Drehmomentenwandler (13) durch ein Kupplungsglied (15, 64) von einem über die Reibungskupplung (3) antreibbaren Antriebsglied (11, 58) im Kraftfluß trennbar ist.

5. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Drehmomentenwandler (13) in an sich bekannter Weise über ein Vorgelege (8 bzw. 61, 62) antreibbar ist, daß das Gruppengetriebe (25) in Vorgelegewellenbauart ausgeführt ist und daß ein Zahnrad (10) oder ein Antriebsglied (58) des dem Antrieb des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) dienenden Vorgeleges (8 bzw. 61, 62) wahlweise mit der koaxial zu diesem angeordneten Vorgelegewelle (32 bzw. 57) des Gruppengetriebes(25) kuppelbar ist.

6. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Abtriebswelle des hydraulischen Drehmomentenwandlers durch ein Kupplungsglied wahlweise mit einer koaxialen Abtriebswelle des Gruppengetriebes kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppengetriebe (25) ein frei drehbar auf dessen Abtriebswelle (24) gelagertes, wahlweise mit dieser und wahlweise mit der Abtriebswelle (16,18) des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) kuppelbares Zahnrad (30) aufweist, von dem über die Vorgelegewelle (32 bzw.57) ein frei drehbar auf der Abtriebswelle (24) des Gruppengetriebes (25) angeordnetes und wahlweise mit dieser kuppelbares Zahnrad (43) des Gruppengetriebes in dessen niedrigster Schaltstufe antreibbar ist.

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7. Triebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (20) zur Kupplung der Abtriebswelle (16,

18) des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) mit der Abtriebswelle (24) des Gruppengetriebes (25) zugleich der Kupplung des frei drehbar auf dessen Abtriebswelle (24) sitzenden, zum Antrieb der Vorgelegewelle (32, 57) vorgesehenen Zahnrad (30) Dient.

8. Triebwerk nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein der wahlweisen Kupplung der beiden frei drehbaren Zahnräder (30, 43) der Abtriebswelle (24) des Gruppengetriebes (25) dienendes Kupplungsglied (34 bis 37) zugleich dem Antrieb eines fahrabhängig angetriebenen Nebenantriebes (38 bis 40 bzw. 38, 40, 78, 80), beispielsweise dem Antrieb einer Fronttriibachse dient.

9· Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zur wahlweisen Trennung des Kraftflusses des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) von dem Antriebeglied (58) der Antriebsmaschine vorgesehene Kupplungeglied (64) zugleich der wahlweisen Kupplung des Antriebsgliedes (58) mit der Vorgelegewelle (57) des Gruppengetriebes (25) dient.

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10. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8* aalt etae.* parallel zur Abtriebswelle des hydraulischen Drehmomentenwandlers angeordneten ntriebsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgelege (8) für den Antrieb des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) drei Zahnräder (7,10,11) aufweist, von denen das mittlere Zahnrad (10) mit einer koaxialen Vorgelegewelle (32) des Gruppengetriebes (25) wahlweise kuppelbar ist und daß eines der drei Zahnräder (11) koaxial zur Antriebswelle (12) des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) angeordnet und wahlweise mit dessen Antriebswelle (12) kuppelbar ist.

11. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einem von einer Antriebsmaschine unter Umgehung des Kraftflusses der Reibungskupplung für den Fahrantrieb angetriebenen, unter Last ein- und ausschaltbaren Zapfwellenantrieb, dadurch gekennzeichnet,daß die Antriebswelle (65)oder die Abtriebswelle (9) des Zapfwellenantriebes koaxial zu einer Vorgelegewelle (32 bzw. 57) des Gruppengetriebes (25) angeordnet ist.

12. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einem von einer Antriebsmaschine unter Umgehung des Kraftflusses der Reibungskupplung für den Fahrantrieb angetriebenen, unter Last ein- und ausschaltbaren Zapfwellenantrieb, der eine Schaltgruppe mit zwei Schaltstufen für den wahlweisen Antrieb der Zapfwelle in d«n Norm-Drehzahlen η « 500 U/min oder η = 1000 U/min hat, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) antreibbare Zweig (32, 57) des Gruppengetriebes (25) direkt oder über ein der Bildung einer Gangstuf· des Gruppengetriebes (25) dienendes Zahnrad (43) wahlweise über die

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Schaltgruppe (45, 67) des Zapfwellenantriebes in dessen beiden Schaltstufen antreibbar ist.

13· ' Triebwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des unter Umgehung des hydraulischen Brehmoraentenwandlers (13) antreibbaren Zweiges des Gruppengetriebes (25) über die Schaltgruppe (45 bzw. 67) des Zapfwellenantriebes in dessen Schaltstufe für η = 500 U/min gegenüber dem direkten Antrieb (10 bzw. 58) durch die Antriebsmaschine untersetzt und gegenüber dem direkten Antrieb in der Schaltstufe für η = 1000 U/min übersetzt erfolgt.

14. Triebwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des unter Umgehung des hydraulischen Drehmomentenwandlers (13) antreibbaren Zweiges des Gruppengetriebes über die Schaltgruppe (45 bzw. 67) des Zapfwellenantriebes in dessen beiden Schaltstufen gegenüber dem direkten Antrieb (10 bzw. 58) durch die Antriebsmaschine untersetzt erfolgt.

15. Triebwerk nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgruppe(45) des Zapfwellenantriebes eine koaxial zur Vorgelegewelle (32) des; Gruppengetriebes(25) angeordnete Vorgelegewelle (51) aufweist, und daß die beiden Vorgelegewellen (32, 51) wahlweise miteinander kuppelbar sind.

16« !Triebwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegewelle der Schaltgruppe (4,5, 67) des Zapfwellenjwatrie» b®3 wahlweise dursh eine zwischen dieser ui.d a^r Zapfwellenabtritbswflle (9 bzw. 74) angeordnet« Kupplung (55_f75) im Kfraftilu» von dieser transfaar ist. 209833/P¹?'

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17. Triebwerk nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausschaltung des Zapfwellenantriebes unter Last durch zugleich der Schaltung dessen Schaltgruppe (45 bzw. 67) dienender Reibungskupplungen (53, 54) erfolgt.

18. Triebwerk nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise Antrieb der Vorgelegewelle (57) des Gruppengetriebes (25) durch den Zapfwellenantrieb über ein frei drehbar auf der Abtriebswelle (24) des Gruppengetriebes (25) angeordnetes und wahlweise mit dieser kuppelbares Zahnrad (43) erfolgt, das Bit einem Zahnrad (42) der Vorgelegewelle (32, 57) des Gruppengetriebes (25) kämmt.

19. Triebwerk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der wahlweise Antrieb des frei drehbar auf der Abtriebswelle (24) des Gruppengetriebes (25) gelagerten Zahnrades (43) durch den Zapfwellenantrieb über eine wahlweise von der Abtriebswelle (24) fahrabhängig angetriebene Nebenantriebswelle (78) erfolgt, die wahlweise in den Kraftfluß des Zapfwellenantriebes schaltbar ist.

20. Triebwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgruppe (45, 67) des Zapfwellenantriebes durch zwei auf einer Nebenantriebswelle (46,65) angeordnete, durch eine Doppelreibungskupplung (52) wahlweise mit dieser kuppelbare Zahnräder (47ι48 bzw. 68,69) und durch mit diesen kämmenden drehfesten Zahnrädern (49,50 bzw. 70,71) einer Vorgelegewell* (51 bzw.73)gebildet ist, deren eines dem wahlweisen Antrieb der Zapfwelle (9,74) und/ oder dem Antrieb des Gruppengetriebes (25) dient.

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21. Triebwerk nach den Ansprüchen 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß das dem wahlweisen Antrieb des Gruppengetriebes (25) dienende Zahnrad (70) der Vorgelegewelle (73) des Zapfwellenantriebes mit einem auf der Zapfwelle (74) frei drehbar gelagerten, wahlweise mit dieser kuppelbaren Zahnrad (76) kämmt, das mit einem drehfesten Zahnrad (77) einer wahlweise fahrabhängig antriebbaren Nebenantriebswelle (78) kämmt, die ein wahlweise mit dieser kuppelbares Zahnrad (82) hat, das mit einem frei drehbar auf der Abtriebswelle (24) des Gruppengetriebes (25) angeordneten, der Bildung einer Schaltstufe des-* selben dienenden Zahnrad (43) kämmt.

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