DE3012661A1

DE3012661A1 - Schaltgetriebe, insbesondere fuer ackerschlepper

Info

Publication number: DE3012661A1
Application number: DE19803012661
Authority: DE
Inventors: @@ Benedek Vasile Arthur Dipl Ing; @@ Hueckler Volker Dietmar Dipl I; Gordon Leroy Marquart; Peter Donald Wetrich
Original assignee: Deere and Co European Office; Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1980-10-16
Also published as: IT1143128B; ES8103312A1; DE3012661C2; FR2453330B1; JPS55135254A; GB2046853A; GB2087993A; AU527192B2; GB2087993B; GB2087809A; GB2046853B; IT8048330A0; MX150593A; FR2453330A1; CA1137334A; BR8002095A; ES490233A0; AU5704480A; US4318305A; GB2087809B

Description

"Schaltgetriebe, insbesondere für Ackerschlepper"

Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe, insb. für Ackerschlepper, mit mehreren schaltbaren Geschwindigkeiten in einem niedrigen, einem hohen und einem Rückwärtsfahrt-Geschwindigkeitsbereich, bei dem eine Eingangswelle über eine Schaltanordnung, insb. Planetenradanordnung mit Schaltkupplungen, direkt oder in Untersetzung mit einer Antriebsmaschine verbindbar sind.

Schaltgetriebe für Ackerschlepper und ähnliche lnadwirtschaftliche Fahrzeuge sind wünschenswerterweise mit einer erheblichen Anzahl von unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsbereichen versehen, um eine gute Anpassung an die verschiedenen Arbeitsbedingungen zu ermöglichen, unter denen die Fahrzeuge eingesetzt werden. Im Hinblick auf die Anforderungen muß insgesamt ein sehr weiter Geschwindigkeitsbereich abgedeckt werden und dennoch die Möglichkeit bestehen, eine Geschwindigkeit innerhalb eines

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sehr kleinen kritischen Bereiches für einen vorgegebenen Einsatz auswählen zu können.

Ein Schaltgetriebe, das diese Anforderungen erfüllt, ist in der US-PS 37 74 474 im einzelnen dargelegt. Das Getriebe liefert 16 verschiedene Geschwindigkeiten. Dies wird möglich durch Verwendung eines Planetenradabschnittes, der zwischen der Maschine und der Eingangswelle des Schaltgetriebes angeordnet ist. Ein zweiter, durch Kupplung betätigter Abschnitt kuppelt die Eingangswelle mit einer Vorgelegewelle und ermöglicht eine Umschaltung zwischen einem hohen Geschwindigkeitsbereich und einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich sowie einem Rückwärtsgangbereich. Ein dritter Abschnitt zwischen der Vorgelegewelle und der Ausgangswelle weist zwei verschiedene Kupplungen auf, die in Verbindung mit vier Zahnradsätzen stehen, um so einen Basissatz von vier Geschwindigkeiten zur Verfügung zu stellen. Wenn man den zweiten Abschnitt mit den vier Grundgeschwindigkeiten kombiniert, erhält man acht unterschiedliche Geschwindigkeiten. Durch Vorschaltung des Planetenradgetriebes ist es möglich aus den acht unterschiedlichen Geschwindigkeiten 16 unterschiedliche Geschwindigkeiten zu bilden, indem über das Planetenradgetriebe eine direkte Durchschaltung und eine untersetzte Verbindung ermöglicht wird. \

Derartige Schaltgetriebe sind in weiteren Variationen bekannt (vergl. die US-PS¹η 36 82 019, 31 06 273, 31 49 498,

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29 98 732, 27 47 416, 28 71 726, 28 80 833, 29 82 153,

30 65 643, 35 89 483, 32 51 243 und 32 74 858).

Es ist auch bekannt,solche Schaltgetriebe mit weiteren Antriebsverbindungen zusätzlich zu dem Grundantrieb zu den Hinterrädern des Ackerschleppers zu versehen. Solche zusätzlichen Antriebe können z.B. die Zapfwelle und/oder ein mechanischer Vorderradantrieb sein. Die Zapfwellenverbindung umfaßt typischerweise eine Zapfwelle, die über eine Kupplung eingeschaltet werden kann, um verschiedene landwirtschaftliche Geräte oder Maschinen anzutreiben. Der mechanische Vorderradantrieb wird wie die Zapfwelle über eine Schaltkupplung an den Eingangs- oder Hauptteil des Schaltgetriebes angekuppelt, wozu entsprechende Zahnräder und Kupplungen gehören. Die Verbindung der Vorderradantriebswelle mit den Vorderradachsen erfolgt bekannterweise durch entsprechende Gelenkachsen.

Ein wesentlicher Nachteil von Schaltgetrieben der in Frage stehenden Art besteht darin, daß es außerordentlich schwierig ' ist zwischen den verschiedenen Gängen eine zugleich synchonisierende Umschaltung zu ermöglichen, insb. wenn gleichzeitig eine sehr kompakte und leistungsfähige Anordnung erzielt werden soll. Die Schwierigkeiten sanft und synchron zwischen den unterschiedlichen sehr nahe beieinander-liegenden Geschwindigkeiten unter Lastzuständen schalten zu können, macht wenigstens die Verwendung von Doppelkupplungen notwendig. In extremen Fällen kann es dazu kommen, daß der Ackerschlepper

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abgewürgt wird, bevor die Schaltung durchgeführt ist.

Ein anderes schwieriges Problem liegt in der Tatsache, daß die verwendeten Kupplungen in der Regel hydraulisch betätigt werden, Es kann dabei zu erheblichen Gefahren und Beschädigungen kommen, wenn der hydraulische Druck beabsichtigt oder unbeabsichtigt abfällt. Insbesondere ein unbeabsichtigter Druckabfall wie er bei Auftreten von Lecken in den Leitungen, bei Fehlbedienung, bei Abwürgen der Maschine oder bei nicht anspringender Maschine auftreten können, sind besonders gefährlich. Wenn beispielsweise der Ackerschlepper festsitzt oder zum Halt kommt, und sich der Planetenradabschnitt in dem direkten Durchschaltzustand oder dem hohen Geschwindigkeitsbereich befindet, bei dem der rotierende Träger, der die Planetenräder aufnimmt, mit der von der Maschine kommenden Eingangswelle gekuppelt ist, ist es praktisch unmöglich, den Ackerschlepper ohne die Gefahr zu starten, daß schwere Beschädigungen in dem Getriebe auftreten. Auch kann ein Abfall des hydraulischen Druckes dazu führen, daß der Planetenradträger mit der Eingangswelle gekuppelt bleibt, sodaß er mit extrem hohen Geschwindigkeiten rotiert. Dies führt ebenfalls zu Gefahren oder zu Zerstörungen der Lager, insb. wenn der Ackerschlepper angeschleppt werden muß, um ihn zu starten. Gerade beim Anschleppen eines Ackerschleppers treten die genannten Gefahren ganz besonders auf. Auch das Anhalten des Ackerschleppers dann, wenn die Kupplungen des Planetenradabschnittes sich im teilweisen Eingriffszustand befinden,

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kann zu Schäden oder Zerstörungen der Reibungskomponenten In den Kupplungen führen.

Eine weitere erhebliche Gefahr besteht in Verbindung mit dem Vorderradantrieb. Wenn beispielsweise ein Ackerschlepper rückwärts einen Hang hinausfährt und sich die Kupplung des Vorderradantriebes im Eingriff befindet um auch einen direkten Antrieb der Vorderräder zu ermöglichen und die Antriebsmaschine des Ackerschleppers plötzlich zum Halt kommt, kann ein plötzlicher Verlust an hydraulischem Druck auftreten. Dies kann zu einer teilweisen oder vollständigen Lösung der Vorderradantriebskupplung führen, sodaß der Ackerschlepper am Hang nur noch über die Hinterräder gehalten werden kann. Dies führt leicht dazu, daß der Ackerschlepper seinen sicheren Halt am Hang verliert und hangabwärts gleitet.

Es ist Aufgabe der Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und ein Schaltgetriebe insb. für Ackerschlepper vorzuschlagen, welches die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist und welches bei sehr kompakter Bauweise ein sicheres und leichtes Anwählen jeder der eng beieinanderliegenden Geschwindigkeiten ermöglicht, wobei auch bei unerwünschten Betriebszuständen die Sicherheit für die Steuerung des Ackerschleppers und ein Schutz vor Beschädigung von Teilen des Ackerschleppers gewährleistet werden soll.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Eingangswelle mehrere, vorzugswiese vier, im gegenseitigen Abstand angeordnete, frei drehbar gelagerte Zahnräder und -vorzugsweise zwei- drehfest mit der Welle verbundene schaltbare Synchronisiereinrichtungen zum selektiven drehfesten Verbinden eines der Zahnräder mit der Eingangswelle aufweist, daß ferner eine dazu parallele Zwischenwelle mit drehfest auf dieser angeordneten Zahnrädern vorgesehen ist, die jeweils in ständigen Eingriff mit einem Zahnrad auf der Eingangswelle stehen, und daß eine dritte, dazu parallele, mit einer Last verbundene Welle, insb. Differentialantriebswelle vorgesehen ist, welche über Schalteinrichtungen mit der Zwischenwelle direkt oder über ein Reduzier- und/oder Drehrichtungsumkehrgetriebe kuppelbar ist. Vorteilhafterweise ist die Differentialwelle konzentrisch in der hohlen Zwischenwelle angeordnet und von einem frei drehbaren Untersetzungsrad umgeben, welches mit einem der Zahnräder auf der Eingangswelle in ständigem Eingriff steht und über ein drehfest mit der Differentialantriebswelle verbundenes Schaltglied mit der Welle kuppelbar ist. Die Schalteinrichtungen zum direkten oder mittelbaren Verbinden von Zwischenwelle und Differentialantriebswelle mit der Zwischen sind vorteilhafterweise mit der Zwischenwelle bzw. der Differentialantriebswelle über Zahnungen in ständigem Eingriff stehende Schaltkrägen.

Auf diese Weise wird ein Schaltgetriebe für Ackerschlepper erhalten, das zwischen vier unterschiedlichen Geschwindigkeiten in jedem von zwei verschiedenen Hochgeschwindigkeits- und

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Niedriggeschwindigkeitsbereichen und bevorzugt einem Rückwärtsfahrtbereich synchronisiert. Dadurch wird ein leichtes Schalten auch bei einer Vielzahl von Gängen möglich. Die Gänge können auch dann, wenn die Geschwindigkeitsbereiche sehr eng liegen, sicher und glatt angewählt werden. Die Anordnung ist relativ kompakt. Die Schaltung kann durch einfache Schaltkrägen erfolgen, die auf der Zwischenwelle bzw. der Differentialantriebswelle verschiebbar angeordnet sind und mit diesen drehmäßig verbunden sind.

Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich auch dadurch, daß die Zwischenwelle und die Differentialantriebswelle koaxial so angeordnet sind, daß die eine Welle die andere aufnimmt. Es sind praktisch nur zwei Synchronisiereinrichtungen notwendig, und zwar jeweils einer zwischen zwei der lose auf der Eingangswelle gelagerten Zahnräder. Die Geschwindigkeit für den hohen Schaltbereich läßt sich mit einem Schaltkragen einfach durch direkte Kupplung der konzentrisch zueinander angeordneten Wellen, nämlich der Zwischenwelle und der Differentialantriebswelle erzielen. Die Geschwindigkeiten für den Niedriggeschwindigkeitsbereich bzw. den Rückwärtsfahrtbereich lassen sich über einen zweiten Schaltkragen auf einfache Weise erreichen, der zwischen den beiden konzentrischen Wellen ein Untersetzungsrad bzw. einen Umkehrrädersatz einschaltet. In jedem Geschwindigkeits- oder Fahrtbereich werden jedoch beim Schalten die beiden Synchronisiereinrichtungen wirksam.

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Es wird dabei bevorzugt, daß wie bekannt, die Eingangswelle mit den vier lose gelagerten Eingangszahnrädern mit der von der Maschine kommenden Welle über eine Planetenradanordnung verbindbar ist, welche neben den üblichen Elementen eines Planetenradgetriebes neben dem Träger ein feststehendes Bremsgehäuse aufweist und zwei Kupplungen, nämlich eine zwischen dem Träger und dem Bremsgehäuse und eine zweite zwischen dem Träger und dem Ausgangssonnenrad des Planetenradgetriebes. Hierdurch läßt sich ein direkter Antrieb und ein Untersetzungsantrieb für die Eingangswelle des Schaltgetriebes ermöglichen. Dabei ist bevorzugt die Anordnung so getroffen, daß bei Verlust oder Wegbleiben des Druckmitteldruckes zur Betätigung der hydraulischen Kupplungen das Planetenradgetriebe automatisch auf mechanischem Wege in den Untersetzungszustand geschaltet wird, sodaß überhöhte Drehzahlen nicht auftreten können. In ähnlicher Weise wird die zur Einschaltung des Vorderradantriebes vorgesehene Schaltkupplung für die Vorderradantriebswelle so ausgebildet, daß bei Ausfall des hydraulischen Druckes diese Kupplung automatisch mechanisch einrückt, um in kritischen Fahrzuständen nicht die Verbindung zwischen Antriebsmaschine und Vorderrädern zu verlieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Transmissionsgetriebes nach
der Erfindung.

Fig. 2 mit den Teilfiguren 2A, 2B und 2C zeigt eine detaillierte Längsschnittansicht des Getriebes nach Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch das Getriebe nach Fig. 1 und

Fig. 4 ist im Schnitt eine Draufsicht auf die Schalteinrichtung zum Schalten des Getriebes nach Figur 1.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein synchronisiertes Schaltgetriebe 10 nach der Erfindung. Das Getriebe 10 umfaßt ein Schwungrad 12, das von einer Antriebsmaschine oder einer anderen
Kraftwelle aus angetrieben werden kann. Das Schwungrad 12 ist von üblicher Ausbildung. Es ist durch eine Scheibenkupplungsanordnung 14 mit einer Nabe 16 gekuppelt. Die Nabe 16 ist auf der Außenfläche einer Kupplungswelle 18 mittels Keilnutenverbindung aufgebracht. Das Schwungrad 12 ist außerdem mit einer Kraftabnahmenabe 20 verbunden, die auf die Außenfläche einer
hohlen Kraftabnahmeantriebswelle 22 mittels Keilnuten aufgebracht ist. Die Hohlwelle 22 ist konzentrisch zu der Welle 18 drehbar angeordnet. Die Welle 22 liegt innerhalb einer Nabe 24, in der sie durch Lager 26 abgestützt ist. Die Welle 18 wird

in der Hohlwelle 22 über Lager 30 gelagert.

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Das Schwungrad 12 ist über die Nabe 20 ständig mit der Kraftabnahmewelle 22 verbunden, sodaß die Welle 22 stets angetrieben wird, wenn das Schwungrad 12 durch die Maschine angetrieben wird. Das Schwungrad 12 ist normalerweise über die Nabe 16 und die Scheibenkupplung 14 gekuppelt. Jedoch kann das Schwungrad 12 von der Nabe 16 und der zugehörigen Welle 18 durch ein Ausrucklager 32 abgekuppelt werden, das auf einem hohlen zylindrischen Montageglied 34 montiert ist. Dieses umgibt mit Abstand konzentrisch die Kraftabnahmewelle 22 und ist innerhalb der Nabe 24 angeordnet. Das Lager 32 arbeitet in üblicher Weise und ist geeignet, sich in Figur 2 nach rechts zu bewegen, um einen schwenkbar montierten Hebel 26 zu verschwenken. Die Rotationsbewegung des Hebels 36, der am Punkt 38 schwenkbar gelagert ist, verschieb eine Druckplatte 40, die mit dem Hebel 36 am Punkt 42 verbunden ist. Die Verschiebung erfolgt in Richtung weg von der Scheibenkupplung 14, um so die Welle 18 von dem Schwungrad 12 abzukuppeln. Die Montagenabe 24 ist innerhalb einer Wand 44 eines Getriebegehäuses 46 montiert.

Das Getriebe 10 umfaßt einen Planetenradabschnitt 48, um einen direkten Antrieb und einen Niedrigantriebzustand zu schaffen. Der Planetenradabschnitt 48 umfaßt-ein Eingangsonnenrad 50, das auf der Außenseite der Welle 18 an einem Ende dieser Welle entgegengesetzt vom Schwungrad 12 montiert ist. Das Sonnenrad 50 das im dargestellten Beispiel dreiunddreißig Zähne aufweist, steht in ständigem Eingriff mit einem ersten Zahnrad 52 eines Planetenradgetriebes 54. Das Zahnrad 52 besitzt bei diesem

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Beispiel einundzwanzig Zähne. Das Planetenradgetriebe 54 umfaßt ein Zahnrad 46 von beispielsweise achtzehn Zähnen, das als Einheit mit dem ersten Zahnrad 52 ausgebildet ist. Die Anordnung 54 ist um einen Zapfen 58 drehbar, der auf einem inneren Abschnitt eines Trägers 60 montiert ist, sodaß die zentrale Achse des Zapfens 58 parallel zur zentralen Achse der Welle 18 verläuft. Das Zahnrad 56 steht in ständigem Eingriff mit einem Ausgangssonnenrad 62 von beispielsweise 36 Zähnen. Dieses ist an einem Ende einer Eingangswelle 64 montiert. Die Eingangswelle 64 ist um die gemeinsame Achse mit der Welle 18 drehbar gelagert. Der Träger 16 umfaßt einen vorderen Abschnitt 66, der die Sonnenräder 50 und 62 umgibt. Dieser dient zur Montage des Planetenradgetriebes 54 und zwar mit Hilfe des Zapfens 58. Der Träger 60 umfaßt einen rückwärtigen Abschnitt 68, der mit dem vorderen Abschnitt 66 verbunden ist und außerdem um die Eingangswelle 64 drehbar gelagert ist. Die Rotations des rückwärtigen Abschnittes 68 des Trägers 60 relativ zu und um die Außenseite der Eingangswelle 64 wird durch ein Lager 70 ermöglicht. Der vordere Abschnitt 66 des Trägers 60 ist auf der Welle 18 mittels Lager 74 relativ drehbar zu dieser Welle montiert. Der rückwärtige Abschnitt 68 des Trägers nimmt teilweise eine Kupplung 76 zur überwachung der Verbindung des Trägers 60 mit der Eingangswelle 64 über das Ausgangsonnenrad 62 auf. Die Kupplung 76 umfaßt einen allgemein ringförmigen Kolben 78, der koaxial gegenüber der Eingangswelle 64 montiert ist. Der Kolben 78 liegt teilweise innerhalb einer entsprechenden Ausnehmung 80 im rückwärtigen Abschnitt 68 des

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Trägers 60. Die Ausnehmung 80 steht über Kanal 82 im rückwärtigen Bereich 68 und einem Kanal 84 in einem stationären Bremsgehäuse 86 mit einer Quelle 88 eines Druckmittels in Verbindung. Die Ausnehmung 80 hinter dem Kolben 78 wird durch äußere und innere Dichtungen 90 und 92 abgedichtet, die zwischen dem Kolben 78 und den Wänden der Ausnehmung 80 angeordnet sind. Der Kolben 78 ist gegenüber der Singangswelle 64 in Abhängigkeit von der zuführung von Druckmittel axial verschiebbar. Zuführung von Druckmittel zu der Zylinderausnehmung 80 führt dazu, den Kolben 78 in Fig. 2 nach rechts zu verschieben. Die Verschiebung erfolgt gegen den Wiederstand eines nachgiebigen Elementes in Form einer ringförmigen Feder 94. Diese umgibt den inneren Teil des rückwärtigen Abschnittes 68 des Trägers Die Feder 94 ist so montiert, daß eine Seite am Kolben 78 anliegt während die andere Seite an einem Widerlagerring 96 anliegt, der innerhalb des rückwärtigen Abschnittes 68 montiert ist. Die Feder 94, die aus Tellerfedern bestehen kann, wird durch die Bewegung des Kolbens 78 nach rechts in Fig. 2 zusammengedrückt. Bei Aufhebung des Druckes bewegt sich der Kolben 78 nach Fig. 2 unter der Wirkung dar Feder 84 nach links, bis er an einem Abschnitt der rückwärtigen Wand innerhalb der Zylinderausnehmung 80 zur-Anlage kommt, welche Anlage die extreme linke Stellung des Kolbens 78 bestimmt.

Die Kupplung 76 umfaßt einen ersten Satz von Reibringen 98. Diese sind allgemein konzentrisch zur Eingangswelle 64 angeordnet, und zwar im Abstand entlang des rückwärtigen Abschnit--

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tes 68 des Trägers 60. Ein zweiter Satz von Reibringen 100 ist konzentrisch zur Eingangswelle 54 im Abstand entlang eines Kragens 102 angeordnet. Dieser ist mit der linken Seite des Ausgangsoonnenrades 62 verbunden, die Reibringe 98 wirken mit den Reibringen 100 beim Einrücken der Kupplung 76 zusammen, wobei die Reibringe durch die Bewegung des Kolbens 78 nach rechts in Fig. 1 gegen die Feder 94 zusammengepreßt werden. Ein Ausrücken der Reibungsringe 98 und 100 und damit ein Ausrücken der Kupplung 76 erfolgt bei Abschaltung der Druckölzuführung und unter der Rückführungswirkung der Feder 94. Die Anwendung von Druckmittel aus der Quelle 88 führt zum Einrücken der Kupplung 76, um so den Träger 60 mit der Eingangswell 64 über das Ausgangssonnenrad 62 zu verbinden. An dieser Verbindung nimmt auch der Kragen 102 teil. Wenn der hydraulische Druck in der Zylinderausnehmung 80 ausbleibt, und zwar entweder absichtlich oder bei Zufall, z.B. wenn die Maschine abgewürgt wird oder nicht gestartet wird, rückt die Feder 94 automatisch die Kupplung 76 durch Rückführung des Kolbens 78 nach links gemäß Fig. 2 aus.

An einem Teil des Getriebegehäuses 46 ist ein Bremsgehäuse 86 montiert, das so gestellfest gehalten ist. Eine Drehung des rückwärtigen Abschnittes 68 des Trägers 60 relativ gegenüber dem Gehäuse 86 wird durch ein Lager 108 und eine Druckscheibe 110 ermöglicht. Das Gehäuse 86 nimmt teilweise eine Kupplung 112 auf, die wahlweise den Träger 60 mit dem Gehäuse 86 verbinden kann. Die Kupplung 112 weist einen ringförmigen

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Kolben 114 in einer Zylinderausnehraung 116 des Gehäuses 86 auf. Die Zylinderausnehmung 116 steht mit der Druckmittelquelle 88 über einen von dem Kanal 84 ausgehenden Kanal 118 in Verbindung. Die äußeren Bereiche des Kolbens 114 sind gegenüber der Wand der Zylinderausnehmung 116 über Dichtungen 120, 122 abgedichtet.

Die Kupplung 112 umfaßt einen ersten Satz von Reibringer 124 konzentrisch zur Eingangswelle 64. Die Reibringe sind im gegenseitigen Abstand an der Innenwand des Gehäuses 86 angeordnet. Ein zweiter Satz von Reibringen 126 ist konzentrisch zur Eingangswelle 64 angeordnet. Die Reibringe sind im gegenseitigen Abstand am rückwärtigen Abschnitt 68 des Trägers 60 so angeordnet, daß sie mit den Reibringen 124 abwechseln. Die Anordnung der Reibringe 124, 126 ist zwischen zwei Druckringen 128 und 130 eingeschlossen. Der Druckring 130 steht auf der linken Seite unter der Wirkung einer ringförmigen Feder 132, die in dem Bremsgehäuse 86 angeordnet ist und mit der rechten Seite an einem Anschlagring 134 in dem Gehäuse anliegt. Die Feder 132, die aus Tellerfedern bestehen kann, ist bestrebt, den Druckring 130 in Fig. 2 nach links zu verschieben. Bei Fehlen eines hydraulischen Druckes In der Zylinderausnehmung 116 verbleibt der Kolben 114 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung, in der der Druckring 128 an einem Rand 136 der Innenwand des Bremsgehäuses 86 anliegt, Die Neigung des Druckringes 130, eine Bewegung nach links zu erzeugen, und die stationäre Anordnug des Druckringes 128 an dem Rand 136 haben

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eine Zusammendrückung der Anordnung von Reibringen 124,126 zwischen den Druckringen zur Folge, wodurch die Kupplung 112 eingerückt wird und der Träger 60 mit dem stationären Bremsgehäuse 86 verbunden wird. Bei Anlegung eines hydraulischen Druckes an die Zylinderausnehmung 116 führt der Kolben 114 nach Fig. 2 eine Bewegung nach rechts aus, wodurch ein damit verbundenes Element 138 den Druckring 130 in Fig. 2 nach rechts gegen den Widerstand der Feder 132 bewegt. Dadurch wird der Reibdruck zwischen den Reibringen 124, 126 aufgehoben. Die Bewegung setzt sich fort, bis eine Anlage an dem Anschlagring 139 erfolgt. Die Kupplung 112 befindet sich dann im ausgerückten Zustand.

Es ist ersichtlich, daß in dem Planetenradabschnitt 48 die beiden Kupplungen 76 und 112 jeweils in Eingriff bzw. ausgerückt sind durch Anwendung eines hydraulischen Druckmittels aus der Druckquelle 88. Damit erhält man einmal einen direkten Antrieb, bei dem die Kupplungswelle 18 über das Eingangssonnenrad 50, die Planetenradanordnung 54 und das Ausgangssonnenrad 62 mit der Eingangswelle 64 gekuppelt ist. Im direkten Antriebszustand rotiert der Träger 60 mit der Welle 18 und der Eingangswelle 64. Wenn das Druckmittel zufällig oder beabsichtigt abgeschaltet wird, kehrt der Planetenradabschnitt 48 automatisch in den niedrigen Antriebszustand, in dem die Kupplung 112 eingerückt ist, zurück, um den Träger 60 mit dem stationären Bremsgehäuse 86 zu verriegeln, während die Kupplung 76 ausgerückt ist, um den Träger 60 von dem Ausgangssonnenrad62

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und der Eingangswelle 64, auf dem das Rad montiert ist, zu lösen. Diese Wirkung erfolgt automatisch aufgrund der Federn 132 und 94. Wenn die Maschine abgewürgt wird oder nicht gestartet werden kann, hält das Fehler, von Druckmittel den Planetenradabschnitt 48 in dem niedrigen Antriebszustand. Wenn der Träger 60 sicher an dem stationären Bremsgehäuse 86 festgeklemmt ist, kann das Fahrzeug zum Starten angeschleppt werden, ohne die Gefahr, daß der Träger 60 mit relativ hoher Geschwindigkeit rotiert. Ein Festbrennen der Lager wird dadurch ausgeschaltet, was auftreten könnte, wenn der Planetenradabschnitt nicht durch eine der Kupplungen 76 oder 112 kuppelbar wäre. Das von dem Planetenradabschnitt 48 abgewandte Ende der Eingangswelle 64 steht in verzahntem Eingriff mit der oberen Welle 140, so daß deren Achsen zusammenfallen. Die obere Welle 140 ist innerhalb des Gehäuses 46 mit Rollenlagern 142, 144 und Nadellager 145 montiert. Auf der Welle 64 ist drehbar eine Welle für langsame Geschwindigkeit und Rückwärtsfahrt angeordnet und in Lagern 148 und 150 im Gehäuse 46 gelagert. Zwischen den Lagern bildet die Welle 146 ein langgestrecktes Zahnrad 152 mit vierzehn Zähnen. Das linke Ende der Welle 146 endet in einem Zahnrad 154 von gegenüber dem Zahnrad 152 größeren Druchmesser mit neunundzwanzig Zähnen. Das Zahnrad 154 ist eines von vier unterschiedlichen Zahnrädern 154 bis 160, die konzentrisch um die obere Welle 140 in gegenseitigen Abständen und drehbar zu dieser angeordnet sind. Die Zahnräder 156, 158 und 160 besitzen vierundzwanzig, neunzehn bzw. fünfzehn Zähne. Die vier Zahnräder stehen in ständigem Eingriff mit vier unterschiedlichen

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Zahnrädern 162 bis 168 am äußeren Umfang der hohlen Gegenwelle 170. Diese ist mittels Lager 174, 176 außen auf der Differentialantriebswelle 172 gelagert. Die Zahnräder 162 bis 168 weisen sechsundzwanzig, neunundzwanzig, dreiunddreißig bzw. sechsunddreißig Zähne auf.

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Die Differentialantriebswelle 172, die aus zwei über Keilnuten miteinander verbundene Wellenabschnitte im dargestellten Beispiel zusammengesetzt ist, ist innerhalb des Gehäuses 46 durch Rollenlager 178 am linken Ende, Rollenlager 180 im zentralen Bereich und Rollenlager 182 am rechten Ende gelagert .

Jedes der Zahnräder 154, 156 kann mit der oberen Welle 140 durch zwei synchronisierteile 184 gekuppelt werden. Jedes der Zahnräder 158 und 160 kann mit der oberen Welle 150 durch weitere zwei Synchronisierteile 186 gekuppelt werden. Die Synchronisierteile 184 und 186 sind gleichermaßen ausgebildet und konisch gestaltet. Jedes Paar von Synchronisierteilen umfaßt einen axial beweglichen Schaltkragen 188 oder 186, dessen Innenfläche mehrere Keile 160 aufweist. Diese sind zwischen einem Satz von Keilnuten 192 in der Außenfläche eines Nabenabschnittes 194 verschiebbar. Dieser ist auf der Außenfläche der oberen Welle 140 aufgekeilt. Jeder der beiden Synchronisierteile 184 bzw. 186 umfaßt außderdem ein gegenüberliegendes Paar von Blockierringen 196 und 198. Diese weisen mit Keilnuten versehene Umfangsflächen auf und liegen zwischen der Nabe 194 und einem gegenüberliegenden Paar von Antriebskrägen 200 bzw. 202. Im Fall der beiden Synchronisierelemente 184 ist der Antriebskragen 200 auf dem Zahnrad 156 und der Antriebskragen 202 an dem Zahnrad 154 montiert, Im Fall der beiden Synchronisierteile 186 ist der Antriebskragen 200 auf dem Zahnrad 160 und der Antriebskragen 202 an

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dem Zahnrad 158 montiert.

Die beiden Synchronisier-Teilepaare 184 und 186 wirken in der bekannten Weise, um eines der beiden zugehörigen Zahnräder mit der oberen Welle 140 zu verbinden. Wenn beispielsweise das Zahnrad 156 mit der oberen Welle 140 verbunden ist, ist der Schaltkragen 188 der Synchronisierteile 184 in Fig. 1 nach links verschoben. Dies führt dazu, daß der Gleitteil 192 sich gegen den Blockierring 196 bewegt um so den Eingriff des Blockierringes 196 mit dem Antriebskragen 200 auszulösen. Die Keilnuten oder Keile 190 an der Unterseite des Schaltkragens 188 treten in Berührung mit den entsprechenden Keilelementen am äußeren Umfang des Blockierringes 196, bis die Geschwindigkeit des Blockierringes 196 wenigstens gleich dem des Antriebskragens 200 ist. Darauf genügt eine geringe Verschiebung der Keilelemente des Blockierringes 196 gegenüber den Keilelementen 190 an der Unterseite des Schaltkragens, um die Keilelemente 190 durch die Keilelemente des Blockierringes in Eingriff mit den Keilelementen an der äußeren Umfangsfläche des Antriebskragens 200 zu bringen. Das Entkuppeln des Zahnrades 156 von der oberen Welle 140 wird durch axiale Bewegung des Schaltkragens 188 in die neutrale Stellung nach Fig. 1 erreicht. Eine axiale Bewegung des Schaltkragens 188 der beiden Synchronisierelemente 184 führt zu einem synchronen Einkuppeln des Zahnrades 154 und der Antriebswelle 196 für die niedrige Drehgeschwindigkeit im Rückwärtsgang mit der oberen Welle 140. Die beiden Synchronisierelemente 186 können in

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gleicher Weise betätigt werden, um das Zahnrad 160 oder das Zahnrad 158 mit der oberen Welle 1A0 in Eingriff zu bringen.

Die Zahnräder 154, 156, 158 und 160, welche die obere Welle 1A0 umgeben und die Zahnräder 162, 164, 166 und 168 am äußeren Umfang der Gegenwelle 160 liefern vier in relativ engem Abstand liegende Getriebeverhältnisse oder Geschwindigkeiten zwischen der oberen Welle 140 und der Gegenwelle 170, welche synchron ausgewählt werden können. Die vier unterschiedlichen Paare von Zahnrädern werden innerhalb eines niedrigen Bereiches ( Geschwindigkeiten eins bis vier) und eines hohen Bereiches (Geschwindigkeiten fünf bis acht) verwendet. Die Verwendung hängt ab von der Art und Weise, in der die Gegenwelle 170 mit der Differentialantriebswelle 172 verbunden ist.

Der niedrige Bereich (Geschwindigkeiten eins bis vier) wird durch einen für diesen bestimmten Schaltkragen 204 ausgewählt. Die innere Oberfläche dieses Schaltkragens ist mit Innenverzahnungen versehen, um mit der verzahnten Außenfläche des Grundringes 206 an der Außenfläche der Dofferentialantriebswelle in Eingriff zu treten. Der Schaltkragen 204 liegt zwischen dem mit niedriger Geschwindigkeit angetriebenen Zahnrad 208 und einem angetriebenen Umkehrzahnrad 210 und ist mit diesen in Eingriff zu bringen. Die beiden Zahnräder 208 und 210 weisen jeweils einen Satz von Keilelementen 212 bzw. 214 auf.

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Eine axiale Bewegung des Schaltkragens 204 nach links gemäß Fig. 2 führt zu einem Eingriff der Keilelemente an der Unterseite mit den Keilelementen 212, um so das mit niedriger Geschwindigkeite angetriebene Zahnrad 208 mit der Differentialantriebswelle 172 zu verbinden. Das Zahnrad 208, das im dargestellten Beispiel dreiundvierzig Zähne aufweist, steht in Eingriff mit einem langgestreckten Zahnrad 152, das außen auf der mit niederiger Geschwindigkeit angetriebenen Umkehrwelle 146 vorgesehen ist. Die Welle 146 ist mit der Gegenwelle 170 über Zahnrad 154 und Zahnrad 162 verbunden. Der Antrieb der Gegenwelle I70 durch eines der drei Zahnräder 160, 158 und 156, die durch eine der paarweisen Synchronisierteile mit der oberen Welle 140 gekuppelt sind, führt zu einem Antrieb der Differentialantriebswelle 172 über die mit niedriger Drehzahl angetriebene Umkehrwelle 146 und das mit niedriger Drehzahl angetriebene Zahnrad 208. Das Paar von Synchronisierelementen 184 kann auch dazu verwendet werden, um die Umkehrwelle 146 und das zugehörige Zahnrad 154 direkt mit der oberen Welle 140 zu kuppeln. Diese· Kupplung bestimmt einen bestimmten Betriebsbereich mit den Zahnrädern 160, 158, 156 und 154, welche die Geschwindigkeiten 1 bis 4 bestimmen.

Die zuletzt genannten Geschwindigkeiten können auch bei der umgekehrten Antriebsrichtung durch axiale Bewegung des Schaltkragens 204 nach rechtes in Fig. 2 zur Wirkung gebracht werden. Dies führt zu einem Eingriff der Keilelemente an der Unterseite des Kragens 204 mit den Keilelementen 214 des

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angetriebenen Umkehrrades 210, wodurch das Zahnrad 210 mit der Differentialantriebswelle 172 verbunden wird. Das angetriebene Umkehrzahnrad 210, das i^ Beispiel achtundzwanzig Zähne aufweist, steht mit einem Zwischenumkehrrad 216 in Eingriff, das drehbar über Lager 218 auf einer Welle 220 angeordnet ist, die mit dem Getriebegehäuse 46 gekuppelt ist. Das Zwischenzahnrad 216, das beispielsweise vierundzwanzig Zähne aufweist, steht außerdem mit dem langgestreckten Zahnrad 152 am äußeren Umfang der mit niedriger Drehzahl angetriebenen Umkehrantriebswelle 146 in Eingriff. Zur Verdeutlichung der Darstellung ist das Zwischenrad 216 in Fig. 2 oberhalb der Eingangswelle 64 dargestellt. Tatsächlich ist dieses Zahnrad jedoch'seitlich und geringfügig unterhalb der Eingangswelle angeordnet, sodaß.dieses Zahnrad mit dem Uinkehrzahnrad 210 in Eingriff stehen kann.

Wenn der Schaltkragen 204 nach rechts bewegt wird, um mit dem Umkehrzahnrad 210 in Eingriff zu gelangen, ist die Differentialantriebswelle 172 über das Zahnrad 210, das Zwischenrad 216 und die Antriebswelle 146 mit der Gegenwelle 170 gekuppelt. Die Auswahl einer von vier unterschiedlichen Geschwindigkeiten für die Gegenwelle 170 durch eines der Zahnräder 160,158,156 und 154 führt zu einem Antrieb der Differentialantriebswelle 152, jedoch in der umgekehrten Richtung, und zwar aufgrund des Leerlaufeffektes des Zwischenrades 216.

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Während der niedrige Geschwindigkeitsbereich (Geschwindigkeiten eins bis vier) dadurch erzeugt wird, daß die Gegenwelle 110 mit der Dif ferentialantriebsvielle 172 durch die Antriebswelle 146 und das Zahnrad 208 gekuppelt wird, erhält man den Hochgeschwindigkeitsbereich (Geschwindigkeiten fünf bis acht) dadurch, daß die Gegenwelle 170 direkt mit der Differentialantriebsvielle 172 verbunden wird. Dies wird ermöglicht durch einen Schaltkragen 222 mit verzahnter Innenfläche, die mit der verzahnter Innenfläche, die mit der verzahnten Außenfläche der Gegenwelle I70 links von dem Zahnrad 168 in Eingriff tritt. Zlne axiale Bewegung des Schaltkragens 222 nach links in Fig.2 führt zu einem Eingriff der Verzahnung an der Unterseite des Kragens 222 mit einem Satz von Verzahnungen 224 an der äußeren Fläche des Antriebskragens 226, der auf der Außenseite der Differentialantriebswelle 172 vorgesehen ist.

Fig. 4 zeigt einen Schaltmechanismus zur Betätigung der Synchronisierteile 184, 186, des Schaltkragens 204 für niedrige Geschwindigkeiten und des Schaltkragens 222 für hohe Geschwindigkeiten. Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Schalteinrichtung, wobei man von oben nach unten in das Getriebegehäuse 46 blickt. Der Schaltkragen 188 der zwei Synchronisierelemente 184 ist von einer üblichen Schaltgabel 228 auf der Schaltstange 230 erfaßt, die Schaltstange 230 ist innerhalb des Gehäuses 46 axial verschiebbar angeordnet. In ähnlicher Weise sind die beiden Synchronisierelemente 186 mit der Schaltgabel 232 verbunden, die auf einer Schaltstange 234 montiert ist, die ihrer-

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seits innerhalb des Gehäuses 46 axial verschiebbar ist. Das rechte Ende der Schaltstangen 230 und 234 nach Fig. 4 ist mit entsprechenden Backen oder Halteelementen 236, 238 verbunden, in die ein üblicher Schalthebel eingreift, der in Fig. 4 nicht gezeigt ist. Die Schaltstangen 230 und 234 laufen durch Öffnungen in der vorderen Wand 240 des Gehäuses 46. Eine andere Öffnung in dieser Gehäusewand zwischen den Schienen 230 und enthält Kugeln 242 und 244. Jede der Schaltstangen 230 und ist mit Ausnehmungen 246, 248 versehen. Der Abstand zwischen den Schienen ist der Art, daß wenn eine Kugeln in eine der Ausnehmungen einrastet, die andere Schiene frei axial verschiebbar ist. Diese Anordnung verhindert eine axiale Bewegung einer Schiene 230 oder 234, wenn die andere aus der Neutralstellung durch den Schalthebel herausbewegt worden ist.

Der Kragen 204·für den niedrigen Schaltbereich ist durch eine Schaltgabel 250 axial bewegbar, wie dies in teilweise abgebrochener Darstellung in Fig. 4 deutlich gemacht ist. Die Schaltgabel 250 ist auf einer Schaltstange 252 montiert, die axial innerhalb des Gehäuses 46 verschiebbar ist und am rechten Ende in einer Backe oder einer Halterung 254 endet. Der Kragen 222 für den Hochgeschwindigkeitsbereich ist axial durch eine Schaltgabel 256 bewegbar, die auf der Schaltstange 258 montiert ist. Diese ist ebenfalls axial bewegbar in den Gehäuse 56 angeordnet und endet rechts in einer Halterung 260. Ein üblicher Schalthebel, der in Fig. 4 nicht gezeigt ist, kann mit den Halterungen 254 und 260 zusammenwirken. Die Schaltstangen 252 und 258 sind mit Kugel und Ausnehmungen versehen ähnlich wie dies im Zusammenhang mit den Schienen 230

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und 234 beschrieben ist. Dadurch wird verhindert, daß eine Schiene 252 oder 258 aus der Neutralstellung herausbewegt werden kann, wenn sich die andere Schiene außerhalb dieser Neutralstellung befindet. Das linke Ende der Schiene 252 ist mit einem Zwischenabschnitt der Schiene 258 über ein Sicherheitselement 262 verbunden, das verhindert, daß die Antriebsmaschine gestartet wird, wenn sich das Getriebe im eingerückten Zustand befindet.

Der rechte Bereich der Figur 4 zeigt das Schaltschema, das mit dem Schaltmechanismus nach Fig. 4 verwirklicht ist. Das Schaltschema zeigt die verschiedenen Geschwindigkeitsbereiche und Geschwindigkeiten für die beiden üblichen Schalthebel, die mit den Eacken 236, 238, 254 und 260 in Eingriff verbringbar sind. Der Schalthebel, der mit den Halterungen 254 und zusammenwirkt, kann zwischen 3 Stellungen R, I und II zusammenwirken. Wenn der Schalthebel in die R-Stellung bewegt wird, wird der Halter 254 mit der Schaltstange 252 nach rechts in Figur 4 bewegt. Dadurch wird die Schaltgabel 250 nach rechts verschoben, was zu einer axialen Bewegung des Schaltkragens 204 für den niedrigen Geschwindigkeitsbereich nach rechts gemäß Fig. 2 führt, um das Getriebe in den Rückwärtsgangbereich zu bringen. Wenn der Schalthebel nun von R nach I bewegt wird, wird der Halter 254 in fig. 4 nach links bewegt, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß die Schaltstange 252 durch die Neutralstellung bis in die extreme linke Stellung durchgeschoben wird. Dies führt dazu, daß die Schaltgabel den Schaltkragen 204 in Fig. 1 ganz nach links bewegt, und 03DD42/0783

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mit der Verzahnung 212 des mit niedriger Geschwindigkeit angetriebenen Zahnrades 208 in Eingriff gelangt, um so die niedrige übersetzung I zur Wirkung zu bringen. Wenn man den Schalthebel zurückführt bis zu einem Punkt auf halber Strecke zwischen I und R kehrt die Schaltstange 252 in die Neutralstellung zurück, wobei die entsprechende Ausnehmungen nahe der zugehörigen Kugeln zu liegen kommen. Wird nun der Schalthebel nach rechts bewegt, d.h. auf den Schaltschema nach unten, kommt der Schalthebel von dem Schalter 254 frei und greift in den Halter 260 am Ende der Schaltstange 258 ein. Wird der Schalthebel aus der extremen rechten Stellung in die Stellung II nach oben bewegt, werden die beiden Kugeln nach unten gedrückt. Die untere gelangt damit in die Ausnehmung der Schaltstange 252, wenn die Schaltstange 258 aus der neutralen Stellung nach Links in Fig. 2 bewegt wird. Die daruas folgende Bewegung der Schaltstange 258 führt zu einer Verschiebung des Kragens 222 nach links in Fig. 2, sodaß er mit den Zahnungen 224 des Antriebskragens 226 in Eingriff gelangt, wodurch das Getriebe in den höheren Geschwindigkeitsbereich II überführt worden ist.

Der andere Bereich des Schaltmusters zeigt vier unterschiedliche Stellungen, 1 bis 4, 2 bis 6, 3 bis 7 und 4 bis 8. Der in diesem Bereich des Schaltmusters verwendete übliche Schalthebel greift entweder an der halterung 238 an der Schaltstange 234 oder der Halterung 236 an der Schaltstange 230 an. Wenn der Schalthebel nach links in den Η-geformten Schaltmusterbereich bewegt wird, greift der Hebel in die Halterung 238 in Vorbereitung der Bewegung der Schaltstange 234 und der zuge-

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hörigen Schaltstange 232. Beim Verschieben des Hebels nach oben in die 1 bis 5-Stellung wird die Schaltstange 234 in Fig. 4 nach links bewegt. Dadurch gelangen die zwei Synchronisierelemente 186 zur Wirkung, um das Zahnrad 160 mit der oberen Welle 140 zu kuppeln. Wenn das Getriebe sich in dem unteren Bereich I befindet, wird so die Geschwindigkeit 1 bereitgestellt. Befindet sich das Getriebe in dem oberen Bereich II, wird die Geschwindigkeit 5 bereitgestellt. Eine Bewegung des Schalthebels nach unten von der 1 bis 5-Stellung in die 2 bis Stellung führt zu einer Bewegung der Schaltstange 234 nach rechts durch die neutrale Stellung hindurch. Sie gelangt in das extreme äußere Ende und bringt die Schaltgabel 232 dazu, daß die beiden Synchronisierelemente 186 das Zahnrad 158 mit der oberen Welle 140 kuppeln. Dadurch werden die Geschwindigkeiten

2 oder 6 bereitgestellt, und zwar in Abhängigkeit davon, in welchem Geschwindigkeitsbereich sich das Getriebe befindet. Bei Bewegung des Schalthebels nach rechts des H-förmigen Musters führt dazu, daß der Schalthebel die Halterung 238 verläßt und in die Halterung 236 am Ende der Schaltstange 230 eingreift. Wenn der Schalthebel dann nach oben in die Stellung

3 bis 7 bewegt wird, bewegen sich Schaltstange 230 und Schaltgabel 228 nach links. Die beiden Synchronisierelemente 184 führen über die Schaltstange 228 zu-einer Verbindung des Zahnrades 156 mit der oberen Welle 140. Dadurch wird die Geschwindigkeit 3 oder 7 bereitgestellt in Abhängigkeit davon, ob sich das Getriebe in dem oberen oder unteren Geschwindigkeitsbereich befindet. Wenn der Schalthebel dann nach unten in die Stellung 4 bis 8 bewegt wird, wird die Schaltstange 230 durch

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die Neutralstellung in die extreme rechte Stellung bewegt. Die Schaltgabel 228 führt über die Synchronisierelemente 184 zu einer Kupplung des Zahnrades 154 mit der oberen Welle 140.Dadurch wird die Geschwindigkeit 4 oder 8 bereitgestellt. Wie zuvor bemerkt können die Geschwindigkeiten 1, 2, 3 oder 4 durch entsprechende Stellung des anderen Schalthebels ausgewählt werden, auch dann, wenn sich das Getriebe in dem Rückwärtsbereich R befindet.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß wie zuvor bemerkt, das Schwungrad 12 des Getriebes 10 die Kraftabnahmewelle 22 durch die Nabe 20 antreibt. Das Ende der Welle 22 gegenüber der Nabe 20 endet in einem Zahnrad 264 mit z.B. siebenundzwanzig Zähnen. Das Zahnrad 264 steht in Eingriff mit dem Zahnrad 265 von beispielsweise fünfundsechzig Zähnen. Das Zahnrad 265 ist konzentrisch auf einer Kraftabnahmewelle 268 angeordnet, die drehbar um eine axiale Verlängerung gelagert ist, die parallel zu der Differentialantriebswelle 172, der Eingangswelle 64 und der Kupplungswelle 18 verläuft. Die Welle 268 ist lediglich abgebrochen abgebrochen dargestellt, und zwar im Bereich links von dem Zahnrad 265, um die Darstellung in Fig. 2 zu vereinfachen. Der linke Abschnitt der Welle 268 ist in einer abgesenkten Stellung wiedergegeben, um nicht andere Teile zu verdecken. Das andere Ende steht selbstverständlich in der Praxis in axialer Fluchtung mit der Welle 268 in Figur 1.

Das getriebene Zahnrad 265 auf der Welle 268 wird durch die Kraftabnahmewelle 22 über das Zahnrad 264 angetrieben und

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selektiv durch Kupplung 270 mit der Welle 268 verbunden. Das Zahnrad 265 ist auf der Außenseite einer rotierenden Trommel 272 montiert, die um die Kraftabnahmewelle 268 rotiert und einen inneren allgemein zylindrischen Abschnitt 274 unmittelbar außerhalb der Kraftabnahmewelle 268 aufweist. Weiterhin ist ein äußerer, allgemein zylindrischer Abschnitt 276 konzentrisch im Abstand vom inneren zylindrischen Abschnitt 274 angeordnet. Die inneren und äußeren Abschnitte 274 und 276 sind an einem Ende der Trommel 272 durch einen hohlen scheibenförmigen Abschnitt 278 verbunden. Eine Feststehende Nabe 280 ist auf der Kraftabnahmewelle 268 fest montiert und umfaßt einen allgemein zylindrischen Abschnitt 282, der sich in den Bereich zwischen den inneren und äußeren zylindrischen Abschnitten 274 und 276 der rotierenden Nabe 272 erstreckt.

Die Kupplung 270 umfaßt einen hohlen und allgemein ringförmigen Kolben 284 in eier Zylinderausnehmung 286, die in einem scheibenförmigen Abschnitt 278 in Verbindung mit angrenzenden Teilen der zylindrischen Abschnitte 274 und 276 der rotierenden Trommel 272 gebildet wird. Die Ausnehmung 286 ist mit der Druckmittelquelle über entsprechende Kanäle 288 verbunden. Zwei Dichtungen 292 und 294 dichten den Kolben 284 gegenüber den inneren und äußeren zylindrischen Abschnitten 274 und 276 ab. Die Aufbringung von Druckmittel über den Kanal 288 auf die Zylinderausnehmung 286 läßt den Kolben 284 nach links in Fig.2 gegen den Widerstand einer Schraubenfeder 296 bewegen, die innerhalb des allgemein zylindrischen Abschnittes 282 der festen Nabe 280 angeordnet ist und sich zwischen dem Kolben

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und einem Anschlagring 298 erstreckt. Dieser ist in dem inneren zylindrischen Abschnitt 21k der rotierenden Trommel 272 montiert. Eine Bewegung nach links des Kolbens 284 drückt eine Anordnung von Reibringen gegen einen Druckring 300, der an einem Anschlagring 302 anliegt, welcher auf der Innenfläche des äußeren zylindrischen Abschnittes 276 der Trommel 272 vorgesehen ist. Die Anordnung der Reibringe umfaßt mehrere Reibringe 304, die gegenüber der Kraftabnahmewelle 268 konzentrisch angeordnet und im gegenseitigen Abstand entlang der Innenfläche des äußeren zylindrischen Abschnittes 276 montiert sind, um mit der Nabe 272 zu rotieren. Ein zweiter Satz von Reibringen 306 ist ebenfalls konzentrisch zur Welle 268 angeordnet und in gegenseitigen Abständen entlang der äußeren Fläche des zylindrischen Abschnittes 282 der festen Nabe 280 verteilt, sodaß sich die Reibringe abwechseln. Wie zuvor bemerkt, führt die Anwendung von Druck auf die Zylinderausnehmung 286 zu einer Bewegung des Kolbens 284 nach links in Fig. 2 und zwar gegen den Widerstand der Schraubenfeder 296. Die Reibringe und 306 werden dabei gegen den Druckring 300 und den Anschlagring 302 zusammengepreßt. Dies führt zum Einrücken der Kupplung 270, um die Kraftabnahmewelle 268 in Abhängigkeit vom Antrieb des Zahnrades 265 anzutreiben. Wenn der Druckmitteldruck weggenommen wird, und zwar entweder absichtlich oder durch Zufall, schiebt die Feder 296 den Kolben 284 in Fig. nach rechts, um so die Reibringe 304 und 306 zu entlasten und die Welle 268 außer Eingriff mit dem Zahnrad 265 zu bringen.

Ein zweiter Kanal 290 ist an den Kanal 307 für eine Ausnehmung

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angeschlossen, in der ein ringförmiger Kolben 309 aufgenommen ist. Die Ausnehmung ist in einem Bereich des Getriebegehäuses 46 vorgesehen. Die Anwendung von Druck auf die Ausnehmung 308 drückt den Kolben 306 nach rechts in Fig. 2. Dadurch wird ein Reibring 310, der an dem Gehäuse 46 befestigt ist, gegen eine Reibscheibe 311 gedrückt, die auf der Kraftabnahmewelle 268 montiert ist. Dadurch wird die Welle 268 abgebremst. Das Eingreifen des Reibringes 310 und der Reibscheibe 311 wird durch einen Druckring 312 unterstützt, der an dem Gehäuse 46 auf der dem Reibring 310 entgegengesetzten Seite der Reibscheibe 311 vorgesehen ist.

Die Differentialantriebswelle 172 weist ein Zahnrad 314 von beispielsweise einundzwanzig Zähnen auf. Dieses ist am rechten Ende nahe dem Rollenlager 182 montiert. Das Zahnrad 314 steht in Eingriff mit· einem Zwischenrad 316 von beispielsweise dreiundzwanzig Zähnen. Dieses ist auf der Außenseite einer Hohlwelle 318 für den Antrieb des Vorderrades montiert und gegenüber der Welle 268 drehbar. Die Welle 318 ist mittels Rollenlager 320 und 322 abgestützt. Ein Zwischenrad 324 von beispielsweise dreißig Zähnen ist auf der Welle 318 vorgesehen und steht mit einem Zahnrad 326, von beispielsweise einundvierzig Zähnen in Eingriff. Dieses Zahnrad ist konzentrisch und drehbar auf der äußeren Fläche einer Welle 328 für den Vorderradantrieb vorgesehen. Die Vorderradantriebswelle 328 ist in Lagern 330 und 332 abgestützt. Das Zahnrad 326 weist eine hohle zylindrische Nabe 334 auf dem Zahnrad auf, das konzentrisch zu der Welle 328 angeordnet ist. Auf der Nabe sind mehrere Reibringe 336 im gegenseitigen Abstand über die Länge verteilt angeordnet. Die

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Reibringe 336 bilden Teil einer Vorderradantriebskupplung 338. Ihnen ist ein zweiter Satz von Reibringen 3AO zugeordnet, die im gegenseitigen Abstand entlang der Innenfläche einer hohlen zylindrischen Trommel 342 montiert sind. Diese sitzt auf der Außenfläche der Vorderradantriebswelle 328. Das hohle Innere der Trommel 342 bildet eine Ausnehmung 344, in der ein hohler allgemein zylindrischer Kolben 346 angeordnet ist. Dieser greift an einem Rand 348 an, der sich um die Außenseite der Reibringe 336 und 340 erstreckt. Ähnliches gilt für einen Druckring 350 an der von dem Kolben 346 abgewandten Seite der Anordnung von Reibringen 336 und 340. Eine allgemein ringförmige Feder 352 erstreckt sich zwischen Druckring 350 und einem Stopring 334, der an der Innenfläche des äußeren Abschnittes der Trommel 342 befestigt ist. Ein zweiter Druckring 356 ist auf der von dem Druckring 350 abgewandten Seite der Reibringanordnung vorgesehen, und zwar nahe dem Kolben 346 und liegt an einem zweiten Stopring 358 an, der auf der Innenfläche des äußeren Abschnittes der Trommel 342 vorgesehen ist. Die Zuführung des Druckmittels zu der Ausnehmung 344 umfaßt ein Ventil 360. Dieses umfaßt eine Ventilspindel 362 mit einer Umfangsnut 364. Wenn der spindelförmige Ventilschieber 362 in Fig. 2 nach rechts bewegt wird, und zwar durch ein Solenoid und gegen den Widerstand einer Feder 368, gelangt Druckmittel durch einen Kanal 370 in den Bereich der Nut 364 des Schiebers 362. Von dort gelangt das Druckmittel durch einen Kanal 372, der mit einem Kanal 374 und einem Kanal 376 in Verbindung steht, welcher sich entlang der zentralen Achse der Vorderradantriebswelle 328 erstreckt. Der Kanal 376 führt zu der Ausnehmung 344 über einen Kanal 378, der radial in der Welle 328

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eingearbeitet ist und den Kanal 380 in der Nabe 342 anschließt.

Wenn das Solenoid 366 so betätigt wird, daß Druckmittel zur der Ausnehmung 344 gelangt, bewegt sich der Kolben 346 in Fig. 2 nach links. Dadurch wird der Druckring 350 nach links und weg von der Reibungsringanordnung 336 und 340 bewegt. Dadurch gelangen die Reibringe außer Eingriff, sodaß der Antrieb der Vorderradantriebswelle 328 durch das Zahnrad 326 unterbrochen wird. Wenn der Druck jedoch abgenommen wird und zwar absichtlich oder zufällig, drückt die Feder 352 den Druckring 350 nach Fig. 2 nach rechts, um die Anordnung der Reibringe 336 und 340 gegen den Druckring 356 und den Anschlagring 358 zu drücken und so einen Eingriff der Kupplung 338 zu bewirken. Damit wird die Vorderradantriebswelle 328 bei Antrieb des Zahnrades 326 positiv angetrieben. Die Vorderradantriebswelle 328 ist mit den Vorderrädern eines Ackerschleppers durch eine geeignete Universalgelenk-Antriebswelle verbunden. Die Feder 352 stellt sicher, daß die Vorderrräder mit der Differentialantriebswelle 172 des Getriebes verbunden sind, wenn Druckmittel an der Kupplung 338 fehlt. Dieses Merkmal ist besonders nützlich in solchen Situationen, in denen der Ackerschlepper rückwärts einen Hügel aufwärts gefahren wird und die Maschine abgewürgt wird. In solchen Situationen liefern die Vorderräder die hauptsächliche Antriebs- oder Bremskraft und es ist daher sehr wichtig, daß diese mit dem Getriebe gekuppelt bleibt.Die Feder 352, welche in dem gezeigten Beispiel eine Tellerfeder ist, stellt sicher, daß die Kupplung 338 in Eingriff bleibt, auch wenn Druckmittel bei Abwürgen der Maschine ausbleibt, so daß die Vorderräder mit dem Getriebe in Eingriff verbleiben.

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Claims

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Case No. 11548 GPR

Ansprüche

( 1Λ Schaltgetriebe, insb. für Ackerschlepper, mit mehreren
""■— schaltbaren Geschwindigkeiten in einem niedrigen, einem

hohen und einem Rückwärtsfahrt-Geschwindigkeitsbereich, bei dem eine Eingangswelle über eine Umschalteinrichtung, insb. Planetenradanordnung mit Schaltkupplungen, direkt oder
in Untersetzung mit einer Antriebsmaschine verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daS die Eingangswelle (64,140) mehrere, vorzugsweise vier, im gegenseitigen Abstand angeordnete, frei drehbar gelagerte Zahnräder (154
bis 160) und -vorzugsweise zwei- drehfest mit der Welle verbundene schaltbare Synchronisiereinrichtungen (184,156) zum selektiven drehfesten Verbinden eines der Zahnräder mit der Eingangswelle aufweist, daß eine dazu parallele Zwischenwelle (170) mit drehfest auf dieser angeordneten Zahnrädern (162 bis 168) vorgesehen ist, die jeweils in ständigem Eingriff mit einem Zahnrad (154-160; auf der Eingangswelle (64, 140) stehen, und daß eine dritte, dazu parallele und mit
einer Last verbundene Welle, insb. Differenzialantriebswelle (172), vorgesehen ist, welche über Schalteinrichtungen (222 bzw. 204) mit der Zwischenwelle (170) direkt oder aber

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ein Reduzier- und/oder Drehrichtungsumkehrgetriebe (208, 210,216} kuppelbar ist.
2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dxfferenzialantriebswelle (172) konzentrisch in der hoheln Zwischenwelle (170) angeordnet ist und von einem frei drehbaren Untersetzungsrad (208) umgeben ist, welches mit einem der Zahnräder (154 bis 160) auf der Eingangswelle (64,140) in ständigem Eingriff steht und über ein drehfest mit der Differentialwelle (172) verbundenes Schaltglied (204) mit dieser Welle kuppelbar ist.
3. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres, mit einem der Räder (152, 154) auf der Eingangswelle (64,140) über ein Umkehrrad (160) in ständigem Eingriff stehendes Zahnrad (210) frei drehbar auf der Differentialantriebswelle (172) vorgesehen und mit dieser über ein Schaltglied (204) kuppelbar ist.
4. Schaltgetriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen zum direkten oder mittelbaren Verbinden von Zwischenwelle (170) und Differentialantriebswelle (172) mit der Zwischenwelle bzw. der Differentialantriebswelle über Verzahnungen in ständigem Eingriff stehende Schaltkrägen (222 bzw. 104) sind.

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5. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Synchronisiereinrichtungen (184,186) jeweils einen Basisring (194) aufweisen, der auf der obenliegenden Eingangswelle (64,140) in verzahntem Eingriff angeordnet ist, einen Schaltkragen (186,188),der axial verschiebbar über Verzahnungen mit dem Basisring verbunden ist, zwei mit Verzahnungen versehene Antriebskrägen (200,202) auf entgegengesetzten Seiten des Schaltkragens, welche jeweils mit einem der beiden benachbarten Zahnräder der auf der Eingangswelle angeordneten Zahnräder (154 bis 160) gekuppelt sind, sowie zwei Blockierringe (196,198) auf entgegengesetzten Seiten des Schaltkragens und zwar jeweils zwischen Schaltkragen und den zugehörigen Antriebskrägen, wobei jeder Blockierring (196,198) auf die axiale Bewegung des Schaltkragens in Richtung auf die Eingriffsstellung mit einem der verzahnten Antriebskrägen wirksam wird, um eine axiale Bewegung des Schaltkragens bis zum Eingriff der Verzahnungen eines der verzahnten Antriebskrägen und dem Schaltkragen, sobald die relative Drehung zwischen dem Schaltkragen und den verzahnten Antriebskrägen im wesentlichen gleich Null ist.
6. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennze ichnet, daß die vier Eingangszahnräder (154 bis 160) 15, 19, 24 und 29 Zähne aufweisen, die Zahnräder (162 bis 168) auf der Zwischen-

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welle 36, 33, 29 und 26 Zähne und das Untersetzungszahnrad (2o8) 43 Zähne aufweisen, wobei das Untersetzungszahnrad (208) mit einem verzahnten Abschnitt (152) mit 14 Zähnen in Eingriff steht.
7. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Planetenradanordnung(48) mit der oben liegenden Eingangswelle (64,140) gekuppelt ist und ein stationäres Bremsgehäuse (86) sowie einen Radträger (60) aufweist, der um die Achse der oberen Welle (64,140) drehbar ist, wobei eine erste Kupplung (112) zwischen dem stationären Gehäuse (86) und dem Träger (60) angeordnet ist, um im eingerückten Zustand beide miteinander zu kuppeln, und daß eine Planetenrad- und Sonnenradanordnung (54) auf dem Träger (6o) und der Eingangswelle (64,140) montiert ist und eine zweite Kupplung (76) zwischen dem Träger (60) und der Eingangswelle (64, 140) angeordnet ist, um in der Eingriffsstellung den Träger (60) mit der oberen Welle (64, 140) zu kuppeln.
8. Schaltgetriebe nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η ze ichne t, daß von den beiden in einer Richtung durch Druckmittel beaufschlagte Kolben und in der anderen Richtung durch mechanische Vorspanneinrichtungen betätigbaren Kupplungen die erste Kupplung (112) bei Fehlen des Druckmitteldruckes mechanisch eingerückt und die zweite Kupplung (76) bei Fehlen des Druckmitteldruckes mechanisch

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ausgerückt wird.
9. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennze ichnet, daß eine Verbindungseinrichtung (314,316,324) zwischen der Differentialantriebswelle (172) und einem lose auf einer Vorderraciaiitriebswelle (328) angeordneten Antriebsrad (326) sowie eine Kupplung (338) vorgesehen sind, die zwischen dem Zahnrad (326) und der Vorderradantriebswelle (328) angeordnet ist, um beide miteinander zu kuppeln, wobei die einerseits durch Druckmittel und andererseits durch mechanische Vorspanneinrichtung betätigbare Kupplung 6338) bei Fehlen des Druckmitteldruckes durch die mechanische Vorspanneinrichtung (352) in die Einrückstellung vorgespannt ist.
10. Schaltgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Differentialantriebswelle (172) eine Kraftabnahmewelle (268) angeordnet ist und ein Zahnrad (314) auf der Differentialantriebswelle (172) in ständigen Eingriff mit einer auf der Kraftabnahmewelle (268) frei drehbar gelagerten Kupplungswelle (318) steht, die andererseits mit denr frei drehbaren Rad (326) der Vorderradantriebswelle (328) ständig kämmt.

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11. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, bei dem die Planetenradanordnung eine Eingangswelle und eine in axialer Fluchtung damit stehende Ausgangswelle und einen um die Achse bei der Welle rotierbaren Träger aufweist, in dem eine Planetenradanordnung drehbar gelagert ist, wobei auf den sich gegenüberliegenden Enden der in Fluchtung stehenden Wellen jeweils ein Eingangsbzw. Ausgangssonnenrad montiert ist, welches mit den Rädern der Planetenradanordnung kämmen, wobei ferner ein stationäres Bremsgehäuse angrenzend an den Träger und eine druckmittelbetätigbare Kupplung vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Träger an dem gestellfesten Gehäuse festlegbar ist und bei der ferner eine weitere durch Druckmittel betätigbare Kupplung in dem Träger vorgesehen ist, mittels der der Träger mit dem Ausgangssonnenrad kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Vorspanneinrichtung (132) der ersten Kupplung diese zum Festlegen des Trägers (60) an dem gestellfesten Gehäuse (86) die Kupplung (112) einrückt und der hydraulische Betätigungskolben (114) über ein Betätigungsglied (138) bei Beaufschlagung des Kolbens den mechanischen Druck der Vorspanneinrichtung (132) von den Kupplungselementen (124,126) wegnimmt, und daß der Kolben (78) der in dem Träger (60) angeordneten Kupplung (76) diese bei Druckbeaufschlagung einrückt und durch eine mechanische Vorspanneinrichtung (94) in die Ausrückstellung bringbarViSt/

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12. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderradantriebswelle (328) eine Trommel (342) zur Aufnahme einer Druckmittelbetätigungseinrichtung und eines Reibscheibenpaketes vorgesehen ist, wobei das Reibscheibenpaket innerhalb der Trommel zwischen einem Widerlager (356) und einem Federpaket (352) mechanisch zusammenpreßbar ist, um die Vorderradantriebswelle (328) mechanisch mit dem Eingangszahnrad (326) zu verbinden, während die Druckmittelbetätigungseinrichtung (346) ein Betätigungsglied (348) zur Aufhebung der Vorspannwirkung des Federpaketes (352) auf das Reibscheibenpaket aufweist.
13. Schaltgetriebe nach Anspruch 12, bei dem eine Kraftabnahme oder Zapfwelle parallel zur Differentialantriebswelle gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kraftabnahmewelle (268) frei drehbar eine hohle Zwischenwelle (318) gelagert ist, welche über ein Zahnrad (324) mit dem Eingangszahnrad (326) der Vorderradantriebswelle (328) ständig kämmt und andererseits mit einem Zahnrad (316) ständig in Eingriff mit einem von der Differenzialantriebswelle (172) angetriebenen Zahnrad (314) steht.

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