DE2612056A1 - Stufenloses getriebe insbesondere fuer den antrieb von motorhackmaschinen, traktoren und dergleichen - Google Patents

Stufenloses getriebe insbesondere fuer den antrieb von motorhackmaschinen, traktoren und dergleichen

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DE2612056A1
DE2612056A1 DE19762612056 DE2612056A DE2612056A1 DE 2612056 A1 DE2612056 A1 DE 2612056A1 DE 19762612056 DE19762612056 DE 19762612056 DE 2612056 A DE2612056 A DE 2612056A DE 2612056 A1 DE2612056 A1 DE 2612056A1
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pulley
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Description

National Invest Holding Inc. Kaurn
35-37 Albion Street
Sydney, Australien
STUFBNLOSBS GETRIEBS, INSBESONDERE FUR DEN ANTRIEB VON MOTORHACKMASCHINEN, TRAKTOREN U.DGL.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe, insbesondere für den Antrieb von Motorhackmaschinen, Traktoren, Schneepflügen xmd ähnliche Maschinen.
Die Anwendung in der Landwirtschaft von Maschinen und insbesondere von zwei rädrigen Motorhackmaschinen, die hauptsächlich fur die Bearbeitung von kleinen Grundstücken, spezialisierten Kulturen usw. geeignet sind, ist weitgehend bekannt. Alle diese Motorhackmaschinen sind mit einer Zapfwelle versehen, an welche die Bearbeitungswerkzeuge (Fräsen, Mäher usw.) angebracht werden, und weisen einen einzigen Explosionsmotor auf, der über geeignete Getriebe den Antrieb
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sowohl der Zapfwelle als auch der Triebräder gewährleistet.
Zur Anpassung der Bewegung der Zugmaschine an die verschiedenen möglichen Umstände ist es zweckmassig, dass die Kotorhackmaschine^ mit einem Wechselgetriebe versehen, ist und in der Tat weisen die derzeit verwendeten Modelle ein Wechselgetriebe mit zwei, drei oder mehreren Geschwindigkeiten auf.
Bei allen Modellen ist das' Wechselgetriebe vor der übertragung der Drehbewegung an die Rader und an die Zapfwelle
Il
angeordnet, weshalb bei einer Änderung der Fahrgeschwindigkeit der Motorhackmaschine auch die Arbeitsgeschwindigkeit der Werkzeuge geändert wird»
Dies stellt einen grossen Nachteil hauptsachlich dann dar, wenn kleine Fahrgeschwindigkeiten erreicht werden sollen, was- oft im Fall der Bearbeitung von sehr unebenem Boden,
von Obstgarten, bei der Schneeräumung und dgl. notwendig
Ferner ist es niemals möglich, die Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Art des Bodens auf ein Optimum, zu bringen.
Ferner ist zu bemerken, dass bei den im Handel verfugbaren
Il
Modellen das Fahrzeug in Anwesenheit von Hangen das Bestreben
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hat, schneller zu fahren, wobei die Arbeit schwieriger
wird.
Aus baulichen Gründen ist es ferner augenscheinlich, dass
Il Il
es nicht möglich ist, eine grosse Änderung der Fallgeschwindigkeit zu erzielen, und dies gerade auf Grund der begrenzten zulässigen Zahl von Übersetzungsverhältnissen
beim Wechselgetriebe,
Il
Hauptsachliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist die
Beseitigung der Nachteile der derzeit verwendeten Getriebe und die Schaffung eines stufenlosen Getriebes bei welchem der Antrieb der Triebräder- und der Antrieb der· Zapfwelle
eines Fahrzeuges unabhängig voneinander und deshalb differenzierbar sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines
Getriebes durch welches eine stufenlose Änderung der Drehbewegung der Triebräder ermöglicht wird, so dass die Wahl einer beliebigen Fahrgeschwindigkeit einschliesslich der
Fahrgeschwindigkeit Null und auch die Umkehr der Bewegung möglich sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Getriebes bei welchem die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, das Arbeitswerkzeug mit optimaler Drehzahl unabhängig von der Bewegungs-
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geschwindigkeit des Fahrzeuges betreibbar zu machen.
Nicht zuletzt ist es ein Ziel der Erfindung, ein zuverlässiges, starkes und schwere Arbeitsbedingungen über eine lange Zeit tragendes Getriebe zu schaffen.
Diese und weitere Ziele, die nachfolgend besser erscheinen werden, werden durch ein stufenloses Getriebe, insbesondere fur den Antrieb von Motorhackmaschinen, Traktoren und dgl« Fahrzeugen erreicht, welches erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine erste, unmittelbar mit einer Antriebswelle verbundene Welle aufweist, die eine zweite Welle über eine Übertragung mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis antreibt, wobei die erste und zweite Welle kraftschlüssig mit einem Differentialgetriebe verbunden sind, das mit einer dritten, mit einer Drehgeschwindigkeit proportional zur Differenz der Drehgeschwindigkeiten der ersten und zweiten Welle drehenden Welle in Verbindung steht, wobei die dritte Welle kraftschlüssig die Triebräder des Fahrzeuges und die erste Welle kraftschlüssig die Zapfwelle des Fahrzeuges antreibt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen-deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten jedoch nicht ausschliesslichen Ausführungsbeispieles eines stufenlosen Getriebes insbesondere für den Antrieb von Motorhackmaschinen, Traktoren und dgl. hervor, das beispielsweise und ohne Beschrankung in der beiliegenden
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Zeichnung dargestellt ist, in v/elcher das erfindungsgemässe Getriebe schematisch gezeigt ist.
Mit Bezugnahme auf die Zeichnung v/eist das erfindungsgemässe Getriebe eine ^rste Welle 1 auf, die in einem Gehäuse 2 drehbar gelagert ist und unter Zwischenschaltung einer Kupplung 3 mit der Antriebswelle 4 eines Motors verbunden ist.
Auf der ersten Welle 1 ist ein erstes Zahnrad 6 aufgekeilt, das mit einem zweiten Zahnrad η kämmt, welches auf einer im Inneren des Gehäuses 2 unter Zwischenschaltung von Wälzlagern drehbar gelagerten Hilfswelle 8 aufgekeilt ist. Auf dieser Hilfswelle 8 ist eine erste Riemenscheibe 9 mit veränderbarem Durchmesser vorgesehen, die von der Hilfswelle 8 in Drehung versetzt wird. Die erste Riemenscheibe 9 besteht aus einer ortsfesten Scheibe Sa und einer beweglichen Scheibe 9t>, die einer voi^zugsweise manuell betätigbaren Hebelsteuerung 10 zugeordnet ist, welche die relative Verschiebung der beweglichen Scheibe 9b gegenüber der ortsfesten Scheibe SaL auf der Hilfswelle 8 ermöglicht.
Die erste Riemenscheibe 9 ist über einen Keilriemen 11 Kit einer zweiten Riemenscheibe 12 mit veränderbarem Durchmesser ver-bunden, welche auf einer zweiten Welle 13 drehfest angeordnet ist und aus einer ortsfesten Scheibe 12a und einer beweglichen Scheibe 12b besteht,
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deren Belegung von einer Feder 14 selbstgeregelt wird, so dass die Spannung des Riemens 11 im wesentlichen konstant unabhängig von der Relativlage zwischen der beweglichen Scheibe 9b und der ortsfesten Scheibe 9a der ersten Riemenscheibe 9 gehalten wird.
Die zweite Welle 13 ist ebenfalls im Gehäuse 2 drehbar unter Zwischenschaltung von wälzlagern gelagert und erstreckt sich im wesentlichen parallel zur ersten Welle 1,
Das erfindungsgemässe Getriebe weist ferner ein in seiner Gesamtheit mit 15 bezeichnetes Differentialgetriebe auf, welches einer im Gehäuse 2 unter Zwischenschaltung von wälzlagern drehbar gelagerten dritten Welle 16 eine Drehbewegung proportional zur Differenz zwischen der Drehzahl der ersten Welle 1 und der der zweiten Welle 13 erteilt. Die dritte Welle 16 ist vorzugsweise fluchtend mit der zweiten Welle 13 angeordnet. ·
Das Differentialgetriebe 15 besteht aus einem Planeten-It
radtrager 17, der auf der zweiten Welle 13 koaxial zu derselben befestigt ist. Der Planetenradtrager 17 trägt wenigstens ein erstes Planetenrad 18 und wenigstens ein zweites Planetenrad 19, das mit dem ersten koaxial und
drehfest verbunden ist, wobei diese Planetenrader um eine parallel und exzentrisch zur zweiten Welle 13 und somit auch zur dritten Welle 16 verlaufenden Achse drehbar·
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Il
sind. Aus Gründen der Auswuchtung ist vorzugsweise wenigstens ein weiteres erstes Planetenrad 18 und ein weiteres zweites Planetenrad 19 vorgesehen, die auf dem Plane"
Planetenradtrager 17 gleichmassig verteilt angeordnet
Il
Jedes Planetenrad 18 kämmt mit einem Antriebsritzel 20, das koaxial zu einem Antriebszahnrad 21 angeordnet und drehfest mit diesem verbunden ist, wobei das Antriebszahnrad 21 mit einem auf der ersten Welle 1 vorgesehenen Ritzel 22 kämmt. Das Antriebsritzel .20 und das Antriebszahnrad 21 liegen koaxial zur dritten Welle 16 ausserhalb derselben, d.h. dass die dritte Welle 16 durch das Antriebsritzel 20 und das Antriebszahnrad 21 durchgeht, ohne diesen aber eine Drehbewegung zu erteilen.
Das zweite Planetenrad 19 kämmt mit einem angetriebenen Ritzel 23, das auf der dritten Welle 16 aufgekeilt ist. Ebenfalls auf der dritten Welle 16 und ausserhalb des Bereichs des Differentialgetriebes 15 ist ein erstes angetriebenes Zahnrad 24 aufgekeilt, das mit einem zweiten angetriebenen Zahnrad 25 kämmt, welches lose drehbar auf der ersten Ivelle 1 angeordnet ist, deh. dass das zweite angetriebene Zahnrad 25 keine Drehbewegung von der ersten Welle T erhalt und auch dieser Welle keine Drehbewegung erteilt.
Auf Grund der beschriebenen Verbindung ist die dritte Welle 16 einer Drehbewegung ausgesetzt, die proportional
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zur Differenz der Drehgeschwindigkeiten der ersten T' 1 und der zweiten Welle 13 ist, wobei diese Differenz automatisch durch die durch das Differentialgetriebe 15 gebildete Verbindung hergestellt wird.
Das zv/eite angetriebene Zahnrad 25 kämmt mit einem Zahnrad 26, das von einer Nebenwelle 27 drehbar getragen und mit einem weiteren Zahnrad 28 drehfest verbunden ist.
Zur übertragung der Drehbewegung an die Triebrader ist ein drittes angetriebenes Zahnrad 29 vorgesehen, das über in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel axial verschiebbar auf einer Nutwelle 30 angeordnet ist, welche von wälzlagern drehbar abgestutzt ist und an einem ihrer Enden ein Kegelrad 31 aufweist, das mit einem weiteren Kegelrad 32 kämmt, welches mit einer Differentialeinheit 33 von an sich bekannter Art verbunden ist, die die Drehbewegung den. in der Zeichnung nicht dargestellten Triebrädern überträgt.
Das dritte angetriebene Zahnrad 29 kann abwechselnd unmittelbar mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 25 oder, falls eine plötzliche Drehbewegung^! mit dem weiteren Zahnrad 28 kämmen.
falls eine plötzliche Drehbewegungsumkehr gewünscht ists
Auf der ersten-Welle 1 ist ein Ritzel 40 der Zapfwelle aufgekeilt, das mit einem Zahnrad 41 der Zapfwelle kämmt und die in der beiliegenden Zeichnung schematisch mit 42
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bezeichnete Zapfwelle in Drehung versetzt. Aus baulichen. Gründen ist das Zahnrad 41 koaxial zur ITutwelle 30 angeordnet und diese ist mit ihrem einen Ende unter Zwischenschaltung von wälzlagern im mittleren Teil des Zahnrades 41 gelagert ·
Aus Gründen der Vollständigkeit ist noch zu bemerken, dass es auch möglich ist, eine Vorrichtung zur Blockierung der Differentialeinheit 33 vorzusehen, um die beiden Halbachsen der Triebrader der Zugmaschine, an welcher das beschriebene Getriebe angebracht ist, zueinander drehfest zu machen. Ferner ist es auch möglich, ein Paar direkt auf die Räder wirkende Bremsen vorzusehen.
Die Betriebsweise des beschriebenen Getriebes ist folgende. Die Zapfwelle 42 erhält die Drehbewegung, wie bereits beschrieben, über das Zahnrad 41 der Zapfwelle, das mit dem Ritzel 40 der Zapfwelle kämmt, welches auf der ersten ¥elle 1 aufgekeilt ist. Die Drehbewegung der Zapfwelle hängt deshalb nur von der Drehgeschwindigkeit der ersten Welle 1 und deshalb der Antriebswelle 4 ab, an welche die Welle 1 über die Kupplung 3 angeschlossen wird; sie hängt hingegen keinesfalls von der Drehgeschwindigkeit ab, die den Triebrädern der Zugmaschine übertragen wird und sie ist deshalb vollkommen unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit der Zugmaschine selbst. Die Drehbewegung kann daher durch Einwirkung auf den Motor so gewählt werden, dass der Betrieb des angewendeten Werkzeuges optimal ist.
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Den Rädern wird die Drehbewegung über die Differentialeinheit 33 übertragen, die über das zweite angetriebene Zahnrad 25 in Drehung versetzt wird und zwar unmittelbar oder indirekt je nachdem ob das dritte angetriebene Zahnrad 29 mit dem weiteren Zahnrad 28 oder unmittelbar mit dem zv/eiten angetriebenen Zahnrad 25 kämmt, wobei letzteres durch die Verbindung mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 24 unmittelbar von der dritten Welle 16 angetrieben wird. Diese dritte Welle 16 hat eine Drehgeschwindigkeit gleich der Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit, die sie vom Antriebsritzel 20 erhält, das über das Antriebszahnrad 21 unmittelbar mit der ersten Welle 1 verbunden ist, und der veränderlichen Drehgeschwindigkeit, die sie vom Planetenradträger 17 über die zweite Welle 13 erhält und die durch die vorgewählte Stellung der Riemenscheiben 9 und 12 mit veränderlichem Durchmesser bedingt ist«
It
Durch Veränderung des Durchmessers der Riemenscheibe 9 und folglich der Riemenscheibe 12 kann die den Triebrädern der Zugmaschine übertragene Drehbewegung beliebig und stufenlos geändert werden. Wenn beispielsweise eine Zwischengeschwindigkeit der veränderlichen, vom Flaueten~ radträger 17 erhaltenen Drehbewegung gleich der vom Antriebsritzel 20 erhaltenen Drehbewegung eingestellt wird, dann wird auf der dritten Welle 16 und schliesslich auf den Radern keine Drehung entstehen« über und unter dieser Zwischengeschwindigkeit ergibt sich dann eine allmählich
IO
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Il
zunehmende Vor- bzw. Ruckbewegung der Welle 16 und folglich der Rader. Aus diesen Ausführungen erkennt man, dass die Fahrgeschwindigkeit sowohl in einem Sinn als auch im anderen Sinn unabhängig von der Drehbewegung, die der Zap Jh
werden kann.
die der Zapfwelle 42 übertragen wird, stufenlos geändert
Aus den obigen Darlegungen geht -hervor, dass die eingangs
Il
gestellten Ziele vollkommen erreicht werden. Tatsachlich
ti
wurde die Äntriebsbewegung der Triebrader des Fahrzeuges
I!
von der Antriebsbewegung der Zapfwelle unabhängig gemacht, wobei überdies die Möglichkeit einer kontinuierlichen Veränderung der den Triebrädern übertragenen Drehbewegung sowohl in Vorlauf- als auch in RÜcklaiifrichtuiig erzielt wurde.
Bei einem derartigen Getriebe kann daher die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors festgesetzt werden, wobei der Betrieb des Werkzeuges optimal gemacht werden kann, und sodann kann das Fahrzeug mit einer beliebigen Geschwindigkeit je nach den Arbeitsbedingungen gefahren werden.
Natürlich kann die Erfindung auf der Grundlage des* gleichen kinematischen Schemas zahlreiche Abänderungen und Varianten je nach der Maschine oder der anzuwendenden Leistungen erfahren, wobei ferner die angewendeten V7erkstoffef die Abmessungen und die Anordnung beliebig je nach den Erfordernissen gewählt werden können«
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE iiJ Stufenloses Getriebe, insbesondere fur den Antrieb von Motorhackmaschinen, Traktoren u.dgl. Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass es.eine erste, unmittelbar mit einer Antriebswelle (4) verbundene Welle (1 ) aufweist, die eine zweite Welle (I3) über eine übertragung (6 bis 12) mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis antreibt, wobei die erste und die zweite Welle (1 bzw. 13) kraftschlussig mit einem Differentialgetriebe (15) verbunden sind, das mit einer dritten, mit einer Drehgeschwindigkeit proportional zur Differenz der Drehgeschwindigkeiten der ersten und zweiten Welle (1 bzw. 13) drehenden Welle (16) in Verbindung steht, wobei die dritte Welle (16) kraftschlussig die Triebräder des Fahrzeuges und die erste Welle (1) kraftschlussig die Zapfwelle (42) des Fahrzeuges antreibt.
    2« Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung mit stufenlos veränderbarem übersetzungsverhältnis zwischen der ersten und der zweiten Welle (1 bzw« 13) einen Keilriemen (11) aufweist, der zwischen einer ersten und einer zweiten Kiemenscheibe (9 bzw. 12) rnj.t veränderlichem Durchmesser gespannt ist, wobei jede Riemenscheibe (9, 12) aus zwei Scheiben (Sa., 9b bzw. 12_a, 12b) besteht, von welchen mindestens je eine axial über eine vorzugsweise manuell betätigbare Steuerung verstellbar ist und wobei die erste Riemenscheibe (9) auf einer von der ersten Welle (1) in Drehung
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    versetzten Hilfswelle (8) und die zweite Riemenscheibe (12) auf der zv/eiten Welle (I3) drehfest angeordnet, ist.
    3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (i5) einen Planetenradträger (17) aufweist» der drehfest auf der zweiten Uelle und koaxial zu derselben angeordnet ist und zumindest ein erstes und ein zweites Planetenrad (18 bzw· I9) drehbar tragt, die zueinander koaxial und drehfest an einer parallel und exzentrisch zur zweiten Welle (I3) verlaufenden Achse angeordnet sind, wobei das erste Planetenrad (18) mit einem von der dritten Welle (16) lose drehbar getragenen Antriebsritzel (20) kämmt, das mit einem Antriebszahnrad (21) fest verbunden ist, welches mit einem auf der ersten Welle (1) aufgekeilten Ritzel (22) kämmt, und wobei das zweite Planetenrad (I9) mit einem auf der dritten Welle (16) aufgekeilten angetriebenen Ritzel (23) kämmt und auf dieser dritten Welle (16) ferner ein mit der Triebrädern kraftschlussig verbundenes angetriebenes Zahnrad (24) aufgekeilt ist«
    4« Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfwelle (42) unmittelbar mit der Antriebswelle (4) über ein Zahnrad (4I) verbunden ist, das koaxial auf der Zapfwelle (42) aufgekeilt ist und mit einem auf der ersten Welle (i) aufgekeilten Ritzel (40) kämmt«
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    Leerseife
DE19762612056 1975-03-24 1976-03-22 Stufenloses getriebe insbesondere fuer den antrieb von motorhackmaschinen, traktoren und dergleichen Pending DE2612056A1 (de)

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DE2612056A1 true DE2612056A1 (de) 1976-10-14

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FR2305651B3 (de) 1978-12-15
PT64909A (en) 1976-04-01
ES446476A1 (es) 1978-02-01
FR2305651A1 (fr) 1976-10-22
IN143595B (de) 1977-12-31
PT64909B (en) 1977-08-18
IT1029239B (it) 1979-03-10
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