DE2644113A1

DE2644113A1 - Stufen-vorwaehlgetriebe

Info

Publication number: DE2644113A1
Application number: DE19762644113
Authority: DE
Inventors: Johann Bock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1978-04-06

Description

Stufen - Vorwählgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Stufen-Vorwählgetriebe, bei dem die Antriebsstufenvorwahl ohne, oder bei nur kurzzeitiger Unterbrechung des Kraftflusses erfelgt und das vorzugsweise für Kraftfahrzeuge geeignet ist.
Bei Kraftfahrzeugen - insbesondere bei Zugmaschinen - ist es vorteilhaft, den Kraftfluß beim Fahrstufenwechsel nicht oder möglichst kurzzeitig zu unterbrechen. Bei Zugmaschinen hat die Kraftflußunterbrechung beim Fahrstufenwechsel - speziell bei Fahrgeschwindigkeiten unter etwa 7 km/h - oftmals den Stillstand des Fahrzeugs, oder,bei gleichzeitigem Antrieb von Arbeitsmaschinen, deren Stillstand zur Folge.
Getriebe, die diese Forderungen verfüllen, sind bereits im praktischen Einsatz. ( z.B. :Ford "Select O Speed Getriebe" und John Deere ,lower - Shift - Getriebe") Diese Getriebe haben jedoch alle den Nachteil, daß die - speziell für Zugmaschinen - erforderliche feine Abstufung der Fahrstufen nur unter Einsatz verhältnismäßig komplizierter Technik erreicht wird. Die Anforder1mgen an das technische Wissen des Werkstattpersonals bei Reparaturen und damit die Reparaturkosten sind hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Pahrstufenwechsel ohne oder bei nur kurzzeitiger Kraftflußunterbrechung zu ermöglichen bei gleichzeitig einfacher Getriebebauart und kostengüstiger Reparaturmöglichkeit.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die Antrieskraft abwechslungsweise iiber die Vorgelegewellen 5/9 und 19/23 auf die Abtriebswelle (32) übertragen wird. Die Vorgelegewellen 9 und 23 können ihrerseits über mindestens je eine Kupplung ( vorzugsweise Lamellenkupplung bekannter Bauweise) mit den Vorgelegewellenteilen 5 und 19, und damit mit der Antriebswelle(1) verbunden, oder von dieser getrennt werden.
Um die Anzahl der Fahrstufen zu erhöhen, sind auf den Vorgelegewellenteilen 5 und 19 je zwei Fahratufen vorgesehen, die die Anzahl der Fahrstufen - im Kraftfluß hinter den Vorgelegewellenkupplungen - verdoppeln.
Die Erfindung ermögliht die Herstellung von Getrieben, die den Fahrstufenwechsel ohne oder bei nur kurzzeitiger Kraftflußunterbrechung ermöglichen bei gleichzeitiger Verwendung einfacher, kostengünstiger und bewährter Bauteile.
Die gleichzeitige Anordnung mehrerer Zahnräder auf den Vorgelegewellen sowohl vor- wie auch hinter den Vorgelegewellenkupplungen ermöglicht eine hohe Zahl von Pahrstufen bei verhältnismäßig geringem Aufwand.
Weiterhin ermöglicht die Erfindung eine Fahrstufe mit entgegengesetzter Drehrichtung der unter Last stehenden Pahrstufe vorzuwählen und bei Bedarf ohne ender bei nur kurzzeitiger Kraftflußunterbrechung, den Kraftfluß in diese umzuleiten. Dieser Vorgang - die Drehrichtung der Abtriebswelle und damit die Fahrtrichtung des Fahrzeug. zu ändern - kann beliebig oft fortgesetzt werden. Das Hat einen Vorteil zum Beispiel bei Pahrzeugen mit ladegeräten wie landwirtschaftlichen Zugmaschinen und Baumaschinen. Hier kann bei Arbeiten wo die Fahrtrichtung sehr häufig gewechselt wird, die Fahrstufe dann vorgewählt werden, wenn die Hände und eine des Fahrzeugführers nicht mit der Betätigung anderer Finrichtungen des Fahrzeugs belastet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden naher beschrieben: Die Zahnräder 2 und 7 sind drehfest mit der Antriebswele 1 (von Hauptkupplung und Motor kommend) verbunden und treiben ihrerseits die lose auf den Wellen 5 und 19 drehenden Räder 4,7 und 18,21 an. Die Räder 4 und 7 können abvechslunnrsweise über eine Schaltmuffe (6) bekannter Bauart mit der Welle 5 drehfest verbunden werden. Sinngemäß können die Räder 18 und 21 abwechslungsweise über die Schaltmuffe (20) drehfest mit der Welle 19 verbunden werden. Somit können an den Wellen 5 und 19 (ausgehend von konstanter Antriebsdrehzahl) je zwei Drehzahlen erzeugt werden.
Auf den Vorgelegewellen 9 und 23 sind je zwei Zahnradpaare - lose auf diesen drehend - angeordnet; diese können über Synchroneinrichtungen bekannter Bauart mit den Wellen drehfest verbunden werden.
Beispiel fiir den Kraftfluß in der siebten Fahrstufe v3md Wechsel in die akute Fahrstufe: Der Kraftfluß erfolgt über 1-3-7-6-5-8-9-14-13-35-52. Beim Wechsel in die achte Fahrstufe wird Kupplung 8 gelöst; gleichzeitig wird in Kupplung 22 Kraftschluß hergestellt. Der Kraftfluß ist nun wie folgt: 1-3-21-20-10-22-23-28-27-35-32.
Daraus folgt: Wenn 7 über 6 mit 5 drehfest verbunde ist, können an der Welle 9 die Fahrstufen 7-9-11 erzeugt werden.
Sinngemäß können bei drehfester Verbindung von 21 über 20 mit 19 an der Welle 23 die Pahrstufen 8-10-12 erzeugt werden.
Bei drehfester Verbindung von 4 über 6 mit 5 und 18 über 20 mit 19 können an den Wellen 9 und 23 die Pahrstufen 1 bis 6 erzeugt werden.
Beispiel für den Kraftfluß in Rückuärtsfahrstufen : Rückwärtsfahrstufe eins : 1-2-4-6-5- 8-9-14- 15-37--36-32.
Rückwartsfahrstufe zwei : 1-2-18-20-19-22-23-28-29-38-36-32.
Beispiel für Kraftflußwechsel mit gleichzeitigem Fahrtrichtungswechsel zwischen Vorwärtsfahrstufe drei und Rückwärtsfahrstufe zwei: Kraftfluß Vorwärtsfahrstufe drei: 1-2-4-6-5-8-9-11-12-34-32.
Kraftfluß Rückwärtsfahrstufe zwei: 1-2-18-20-1 9-22-23-28-29-38-36-32.
Zum Wecjsel von Vorwärtsfahrstufe drei in Rückwärtsfahrstufe zwei wird Kupplung 8 gelöst und an Kupplung 22 Kraftschluß hergestellt. Der umgekehrte Fahrtrichtungswechsel erfolgt sinngemäß.
Bei jedem Fahrstufen wechsel müßte die jeweils nicht belastete Welle 9 9 oder 23 - die ja still steht - vor dem Bahrstufenwechse7 auf die der gewünschten Fahrstufe entsprechende Drehzahl beschleunigt werden. Die würde die Synchroneinrichtung stark beanspruchen und die Zeitdauer für den Fahrstufenwechsel erhnhen. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist er findungsgemäß eine Vorrichtung vorgesehen, die die nichtbelastete Vorgelegewelle mit derselben Drehzahl dreht wie die belastete Vorgelegewelle. Anhand eines Beispiels soll dieser Vorgang näher beschrieben werden : Im Bild ist Fahrstufe sieben eingelegt. Es soll Fahrstufe acht eingelegt werden: Zahnrad 73 ist lose auf 32 drehend. Die Reibekupplungen 30 und 16, von denen je eine Scheibe mit Rad 31 beziehungsweise 17 drehfest verbunden i.st und die andere Scheibe drehfest mit 23 beziehungsweise 9 verbunden ist, sind kraftschlüssig. Dadurch ist die Drehzahl der Vorgelegewellen 9 und ?3 gleich. Zim einlegen der achten ahrstufe werden die Reibekupplungen 30 und 16 gelöst; gleichzeitig wird die Synchroneinrichtung 28 an Rad 27 herangeführt, wodurch 23 von 27 und 28 auf gleiche Drehzahl von 27 beschleunigt wird. Nun kann 27-28-23 drehfest verbunden werden. Nach Kraftschlußwechsel von 8 nach 22 fahrt das Fahrzeug in der achten Fahrstufe.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Stufen-Vorwählgetriebe, bei dem die Antriebsstufenvorwahl ohne oder bei nur kurzzeitiger Unterbrechung des Kraftflusses erfogt und das vorzugsweise für Kraftfahrzeuge geeignet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Antrieskraft von mindesten zwei Vorgelegewellen abwechslungsweise auf die Antriebswelle übertragen wird.
2. Stufen-Vorwählgetriebe nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d adurch, daß die Vorgelegewellen 9 und 23 über mindestens je eine Kupplung mit den Vorgelegewellen 5 und 18 verbunden oder von diesen getrennt werden.
3. Stufen-Vorwählgetriebe nach Anspruch 1 und 2, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß in Kraftflußrichtung gesehen vor und nach den Vorgelegewellenkupplungen Zahnräder angeordnet sind, di so eine große Anzahl von Fahrstufen ermöglichen.
4. Stufen-Vorwählgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeinet dadurch, daß durch die Zuordnung von mindestens zwei Vorgelegewellen mit je mindestens einer Kupplung zu einer Antriebswelle die Möglichkeit besteht bei Kraftfluß in einer Vorwärtsfahrstufe eine Rückwärtsfahrstufe vorziiwählen und den Kraftfluß ohne oder bei nur kurzzeitiger KraftfluLjunterbrechung in diese umzuleiten und umgekehrt.
5. Stufen-Vorwählgetriebe nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß durch zwei Kupplungen (16 und 30) und je ein Zahnrad (39-17-31) auf den Wellen 32-9-23 die Möglichkeit geschaffen wird, die jeweils nicht unter Last stehende Vorgelegewelle durch die unter last stehende Vorgelegewelle mit deren Drehzahl angetrieben wird. Dadurch wird die Fahrstufenvorwahl beschleunigt und die Synchroneinrichtung wird geschont.
6. Stufen-Vorwählgetriebe nach Anbruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß in Abweichung zu Ansnruch 1 eine der beiden Vorgelegewellen als Rohrwelle ausgebildet ist, durch welche die Antriebswelle hindurchführt. Dadurch liegen beide Vorgelegeweilen in einer Ebene, wodurch das Getriebe raumsparend ausgeführt werden kann.
7. Stufen-Vorwahlgetriebe nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebskraft in Abweichung zur beiliegenden Zeichnung von einer Vorgelegewelle abwechslungsweise auf zwei Getriebewellen übertragen wird.