DE4207024A1 - Verfahren zur uebertragung des antriebs in getrieben mit vielen uebersetzungen und getriebe mit einem niedrigen innenwiderstand - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Übertragung des Antriebs in Getrieben, insbesondere in Zahn-, Riemen- und Kettengetrieben, mit vielen Übersetzungen, insbesondere bei Werkzeugmaschinen und Kraftfahrzeugen, die mit einer getriebenen Welle, Abtriebswelle und gegebenenfalls einer Antriebswelle ausgestattet sind mit auf den Wellen befestigten zusammenarbeitenden Radsätzen sowie ein Getriebe mit einem niedrigen Innenwiderstand zur Ausführung dieses Verfahrens.

Die bisher bekannten Zahngetriebe waren zusammengesetzt aus auf Wellen angebrachten Radpaaren, von denen ein Paar fest und das andere verschiebbar angebracht war. Die Verzahnung erfolgte nach Lösung des ursprünglich verzahnten Radpaares und Einschieben des verschiebbaren Rades an die Stelle der Zusammenarbeit mit dem festen Rad. Unabhängig von der Anordnung der verschiebbaren Räder haben sich die restlichen Räder während der Arbeit einer beliebigen Verzahnung mit den Wellen zusammengedreht auf welchen diese aufgesetzt waren. Das hat verursacht, daß die Energie auf die Arbeit dieser Räder nutzlos aufgewendet und zu einem schnellen Verbrauch des Schneidöls des Getriebes geführt hat. Es wurde öfters eine feste Verzahnung der mittels Klauenkupplungen oder Synchron-Getrieben eingeschalteten Räder angewendet um die dynamische Belastung der Getriebe zu verringern. Die Synchron-Getriebe waren üblich zusammengesetzt aus einer auf der Nutenwelle aufgesetzten Hülse und einem auf der Welle gleitendem Rad, welches mit dem zusammenarbeitenden Rad ständig verzahnt ist.

Die Hülse und das bei Verschiebung der Hülse gleitende Rad haben sich in der ersten Stufe mittels einer Reibungskupplung bis zum Ausgleich der Drehungen und in der zweiten Stufe einer normalen Arbeit, über eine Kupplung, gewöhnlich eine Reibkupplung, verbunden.

Auf diese Weise wurde die Synchronisierung des Ketten- und Riemengetriebes hergestellt. Die Synchron-Getriebe hatten immer zur Folge, daß die Konstruktion des Getriebes erheblich ausgebaut wurde, was sich auf die Steigerung seiner Kosten und der Betriebskosten ausgewirkt hat.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Übertragung des Antriebs bei Getrieben mit vielen Übersetzungen, die mit einer getriebenen Welle, Abtriebswelle und gegebenenfalls einer Antriebswelle mit zusammenarbeitenden Zahnradsätzen oder mit Hilfe eines zusammenarbeitenden Zugbandes, ausgestattet sind, beruht darauf, daß lediglich die auf der Antriebsübertragungsbahn liegenden Räder ständig mittels einer getriebenen Welle angetrieben werden, wobei sind die Räder in Paare dauernd verbunden und die auf den Wellen drehbar aufgesetzten Räder werden bei ihrer Auswahl zur Übertragung des Antriebs starr auf den Wellen eingespannt mit gleichzeitiger Lösung der starren Befestigung des zuvor antriebübertragenden Radpaares so, daß außer den Rädern, welche auf der Antriebsübertragungsbahn liegen, die restlichen Räder, gegebenenfalls mit Ausschaltung des Rades der getriebenen Welle, welches mit dem Rad der Antriebswelle zusammenarbeitet, keine Drehbewegung ausführen.

Die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erlaubt es die unnützigen Leerläufe der auf der Kraftübertragungsbahn nicht liegenden Räder zu beseitigen, den Verschleiß des Getriebes und den Verbrauch des Schneidöls zu vermindern.

Das erfindungsgemäße Getriebe mit einem niedrigen Innenwiderstand ist zusammengesetzt aus einer in einem Kasten der getriebenen Welle drehbar befestigten Abtriebswelle und gegebenenfalls einer Antriebswelle mit auf den Wellen befestigten Rädern besitzt alle Räder, die auf den Wellen mittels gesteuerten oder selbsttätig wirkenden Freilaufkupplungen mit Sofortwirkung aufgesetzt sind, wobei die Anzahl der Kupplungen in einem jeden Radpaar gerade ist, zumindest ein von den Kupplungen in einem jeden Paar wird gesteuert, und höchstens eine Kupplung von höchstens in jedem Rad eingebauten zwei Kupplungen bildet eine selbsttätige Kupplung, und die Richtungen der auf einem Rad aufgesetzten Kupplungen, falls es zwei gibt, entgegengesetzt sind.

Es ist vorteilhaft, insbesondere bei Getrieben für mit einer Bremse ausgestatteten Werkzeugmaschinen, wenn jedes Rad der getriebenen Welle auf einer gesteuerten Kupplung und das Rad der Abtriebswelle auf einer selbsttätigen Kupplung angebracht ist, dagegen bei Getrieben für mittels einem Motor gebremsten Werkzeugmaschinen, die Räder auf beiden Wellen auf einem Kupplungspaar aufgesetzt sind, von dem die eine Kupplung gesteuert und die andere selbsttätig ist.

Es ist günstig ein Vielzweckgetriebe mit Rädern auf beiden Wellen auszuführen, die auf zwei gesteuerten Kupplungen befestigt sind. Es ist günstig, bei Fahrzeuggetrieben, wenn die Räder auf einer von den Wellen auf zwei gesteuerten Freilaufkupplungen und auf der anderen Welle auf einem Kupplungspaar befestigt sind von dem eine Kupplung gesteuert und die andere selbsttätig ist. Bei den Kupplungen ist zumindestens eine Zentrierbahn angeordnet.

Das erfindungsgemäße Getriebe sichert zu den Energieaufwand, den Verschleiß der Antriebsübertragungsgetriebe zu vermindern, indem die auf der Antriebsübertragungsbahn nicht liegenden Räder nicht angetrieben werden, sowie bewirkt, daß die Winkelspiele beseitigt werden, welche zu einem schnelleren Verschleiß des Antriebssystems führen.

Gegenstand der Erfindung ist näher erläutert anhand der Zeichnungen als Schemen der Zahngetriebe, in denen stellt dar:

Fig. 1 Schema des Getriebes, vorteilhaft für Werkzeugmaschinen ausgestattet mit einer Bremse,

Fig. 2 Schema des mittels einem Motor gebremsten Getriebes,

Fig. 3 Schema des Vielzweckgetriebes und

Fig. 4 Schema des Fahrzeuggetriebes mit Abtriebswelle.

Die Getriebe sind zusammengesetzt aus der getriebenen Welle 1 und Abtriebswelle 2, die in einem in der Zeichnung nicht abgebildeten Getriebekasten drehbar eingesetzt sind. Auf den Wellen sind die Räder 3 angeordnet, welche auf den Wellen an den gesteuerten Kupplungen 4 und/oder selbsttätigen Kupplungen 5 angeordnet sind.

Die zusammenarbeitenden Radpaare 3 werden mittels gesteuerten Kupplungen 4 eingeschaltet. Die restlichen Radpaare werden zu dieser Zeit ausgekuppelt, und diejenigen Räder, welche vorübergehend an der Kraftübertragung nicht beteiligt sind, führen in dieser Zeit keine Drehbewegung aus. Die Steuerung mittels Kupplungen 4, in der Zeichnung nicht dargestellt, kann auf mechanischen hydraulischen oder pneumatischen Wege erfolgen.

In Zeichnung Fig. 4, in welcher das Schema der Kraftfahrzeuggetriebe veranschaulicht wurde, ist außer den getriebenen Wellen 1 und Antriebswellen 2, die Antriebswelle 6 dargestellt. Zur Vereinfachung des Steuerungssystems können die Räder der Hauptübersetzung 7 dauernd, ohne Steuerung, befestigt werden.

Die Anzahl der Kupplungen in einem jeden Radpaar 3 ist gerade und beträgt 2 oder 4. In einem jeden Radpaar 3 wird zumindest eine von den Kupplungen gesteuert und höchstens eine Kupplung im Rad 3 ist eine selbsttätige Kupplung 5. Bei den Kupplungen befindet sich die Zentrierbahn 8.

Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Getriebes besteht ebenfalls darin, daß die Lebensdauer des zusammenarbeitenden Getriebeelemente, insbesondere der Räder 3, verlängert wird. Das erfindungsgemäße Getriebe kann als der Hauptknotenpunkt in einem automatischen und halbautomatischen Kraftfahrzeuggetriebe Anwendung finden.

Claims (7)

1. Verfahren zur Übertragung des Antriebs in Getrieben mit vielen Übersetzungen, ausgestattet mit einer getriebenen Welle, Abtriebswelle und gegebenenfalls Antriebswelle mit zusammenarbeitenden Radsätzen, gegebenenfalls mit Hilfe eines Zugbandes, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer getriebenen Welle werden ständig nur die auf der Antriebsübertragungsbahn liegenden Räder angetrieben, wobei sind die Räder in Paare fest verbunden und die auf den Wellen drehbar befestigten Räder werden bei deren Auswahl zur Übertragung des Antriebs starr auf Wellen befestigt mit gleichzeitiger Lösung der starren Befestigung des zuvor übertragenen Radpaares so, daß außer den auf der Antriebsübertragungsbahn liegenden Rädern, die restlichen Räder, gegebenenfalls mit Ausschaltung des Rades der getriebenen Welle, welches mit dem Rad der Antriebswelle zusammenarbeitet, keine Drehbewegung ausführen.

2. Getriebe mit einem niedrigen Innenwiderstand bestehend aus in einem Kasten der getriebenen Welle drehbar befestigten Abtriebswelle und gegebenenfalls Antriebswelle, mit auf den Wellen befestigten Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß alle Räder sind auf Wellen mit Hilfe der Freilaufkupplungen mit Sofortwirkung befestigt, die gesteuert werden oder selbsttätig sind, wobei ist die Anzahl der Kupplungen in einem jeden Radpaar gerade, zumindestens eine von den Kupplungen in einem jeden Radpaar wird gesteuert und höchstens eine Kupplung von höchstens zwei Kupplungen, die in jedem Rad eingebaut sind, ist eine selbsttätige Kupplung und die Richtungen der Wirkung der auf einem Rad befestigten Kupplungen, falls es zwei sind, entgegengesetzt sind.

3. Getriebe nach Anspruch 2, insbesondere für Werkzeugmaschinen ausgestattet mit einer Bremse, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rad auf der getriebenen Welle (1) ist auf der gesteuerten Kupplung (4) befestigt und das Rad auf der Abtriebswelle (2) ist auf der selbsttätigen Kupplung (5) befestigt.

4. Getriebe nach Anspruch 2, insbesondere für mit einem Motor gebremsten Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder auf beiden Wellen sind auf einem Kupplungspaar befestigt, von denen eine bildet die gesteuerte Kupplung (4) und die zweite die selbsttätige Kupplung (5).

5. Getriebe nach Anspruch 2, für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder auf einer von den Wellen sind auf zwei gesteuerten Kupplungen und auf der zweiten Welle auf dem Kupplungsdauer befestigt, von denen eine Kupplung (4) wird gesteuert und die andere bildet die selbsttätige Kupplung (5).

6. Getriebe nach Anspruch 2 für Mehrzweckbestimmung, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder auf beiden Wellen sind auf zwei gesteuerten Kupplungen (4) befestigt.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Kupplungen befindet sich zumindestens eine Zentrierbahn (8).