Erfindungsgebiet:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Übertragungssystem für Wellen von Kraftfahrzeugen, beispielsweise von
Traktoren und dergleichen, und insbesondere bezieht sie sich
auf ein Transmissionssystem für Wellen von Kraftfahrzeugen mit
einem geteilten Gehäuse, das aus einem oberen und einem
unteren, schalenförmigen Gehäuseteil besteht. In dem Gehäuse ist
ein L-förmiger Block oder ein L-förmiges Rohrstück befestigt.
Ein Taumelscheiben-Hydraulikmotor oder ein Taumelscheiben-
Kolbenmotor für den Antrieb der Wellen ist horizontal an einem
sich vertikal erstreckenden Teil des Blocks oder des
Rohrstücks befestigt. Eine Hydraulikpumpe für den Taumelscheiben-
Kolbenmotor ist vertikal an einem sich horizontal
erstreckenden Teil dieses Bauteils befestigt. Erste und zweite Schlitze
für den Motor erstrecken sich in Form eines kreisförmigen
Bogens an einem sich davon vertikal erstreckenden Teil.
Stand der Technik:
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Ein Übertragungssystem dieses Typs ist in der US-A-4891943
beschrieben. Dieses bekannte Übertragungssystem weist eine
Hydraulikpumpe, einen Taumelscheiben-Hydraulikmotor und ein
Rohrstück auf, wobei die Pumpe und der Motor daran befestigt
sind. Dieses Übertragungssystem ist kompakter und nützlicher
als ein Übertragungssystem desjenigen Typs, der ein
sechsflächiges Rohrstück des Vertikaltyps hat, wobei eine
Hydraulikpumpe an der vorderen Stirnfläche des Rohrstücks befestigt ist
und ein Taumelscheiben-Hydraulikmotor an der rückwärtigen
Stirnfläche dieses Teils befestigt ist, und auch kompakter und
nützlicher als eine Anordnung, wobei dasselbe Rohrstück
vorgesehen ist und eine Hydraulikpumpe und ein Taumelscheiben-
Hydraulikmotor an einem oberen und an einem unteren Teil in
einer Stirnfläche des Rohrstücks befestigt sind. Das
Übertragungssystem desjenigen Typs, bei dem ein Motor und eine Pumpe
an der Vorderfläche und an der Rückfläche eines sechseckigen
Rohrstücks befestigt sind, muß mehrere Schlitze und mehrere
Durchgänge für die Hydraulikflüssigkeit haben, und zwar beide
für den Motor, sowie eine Vielzahl von Schlitzen und eine
Vielzahl von Leitungen für die Hydraulikflüssigkeit, und zwar
beide für die Pumpe. Alles dies ist in der Richtung der Dicke
des Rohrstücks angeordnet, so daß das Rohrstück ausreichend
dick sein muß, um ausreichend belastbar zu sein. Die Anordnung
hat außerdem eine fühlbare Länge. Das Übertragungssystem
desjenigen Typs mit einer Pumpe und mit einem Motor, die vertikal
nebeneinander an einer Endfläche des Rohrstücks montiert sind,
hat wiederum eine fühlbare Höhe. Wenn ein L-förmiges
Rohrstücks verwendet wird, so kann eine Pumpe an einem
horizontalen Teil des Rohrstücks befestigt werden und ein Motor an
einem vertikalen Teil dieses Bauteils. Mit anderen Worten
können die Pumpe und der Motor kompakt an den oberen und
unteren Teilen des Rohrstücks angeordnet werden. Weil lediglich
die Schlitze und die Leitungen für die Hydraulikflüssigkeit
für den Motor an einem vertikalen Teil des L-förmigen
Rohrstücks geformt sind, kann dessen vertikaler Teil dünnwandig
ausgebildet sein und die Gesamtanordnung ist durch eine kurze
Länge gekennzeichnet.
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Bei dem herkömmlichen Übertragungssystem des am Beginn dieses
Abschnitts beschriebenen Typs erstrecken sich aber zwei
einander gegenüberliegende, bogenförmige Schlitze für den
Taumelscheiben-Kolbenmotor, die an einem vertikalen Teil eines L-
förmigen Rohrstücks geformt sind, sowohl in einen Raum, der
vom oberen schalenförmigen Gehäuseteil des Gehäuses definiert
wird, wie auch in einen Raum, der vom unteren, schalenförmigen
Gehäuseteil des Gehäuses definiert wird. Eine solche
Ausbildung der Schlitze ergibt unvermeidbar eine Neigung der
Taumelscheibe in Bezug auf eine senkrechte Achse, um den Motorkolben
in der gewünschen Art und Weise zu betätigen.
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Bei einer Drehung des Taumelscheiben-Kolbenmotors wirkt eine
radiale Last ein, und zwar wegen eines Auflagerdrucks, der von
der Bewegung des Motorkolbens herrührt sowie beruhend auf der
Neigung der Taumelscheibe. Diese radiale Belastung wird durch
eine kreisförmige Bewegung des Motorkolbens um 360º induziert;
sie wird in einer Richtung von einer nach vorne geneigten,
halbkreisförmigen Zone der Taumelscheibe (zum vorderen Ende
des Kolbens) zur anderen halbkreisförmigen Zone dieses Teils
angelegt.
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Die übliche Ausbildung der Schlitze resultiert somit in der
konzentrierten Anlage einer Radiallast entweder am oberen
Gehäuseteil oder am unteren Gehäuseteil des Gehäuses, und zwar
über die Taumelscheibe. Dasjenige schalenförmige Gehäuseteil,
auf das die radiale Last konzentriert einwirkt, muß dieser
Belastung standhalten und dazu somit ausreichend belastbar
sein. Die Herstellungskosten werden also erhöht, wenn ein
schalenförmiges Gehäuseteil mit größerer Dicke oder aus einem
Material hoher Belastbarkeit zur Erfüllung dieser Auflage
verwendet werden muß.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein Übertragungssystem für Wellen des einleitend beschriebenen
Typs vorzuschlagen, mit dem eine im wesentlichen gleichförmige
Verteilung der radialen Belastung über das obere und das
untere, schalenförmige Gehäuseteil des Gehäuses möglich ist,
wodurch die Kosten verringert werden.
Zusammenfassung der Erfindung:
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem
Übertragungssystem für Wellen eines Motorfahrzeugs mit einem
geteilten Gehäuse mit einem oberen und mit einem unteren,
schalenförmigen Gehäuseteil, in dem ein L-förmiges Rohrstück
befestigt ist, ferner mit einem Taumelscheiben-Kolbenmotor für
den Antrieb von Wellen, der horizontal an einem sich vertikal
erstreckenden Teil des Rohrstücks befestigt ist, mit einer
Hydraulikpumpe für den Taumelscheiben-Kolbenmotor, die
vertikal an einem sich davon horizontal erstreckenden Teil
befestigt ist, und mit einem ersten und einem zweiten Schlitz für
den Taumelscheiben-Kolbenmotor, die sich in Form eines
kreisförmigen Bogens an dem sich vertikal erstreckenden Teil
erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schlitz für
den Taumelscheiben-Kolbenmotor horizontal in einer Position im
vertikalen Teil des Rohrstücks geformt ist, die innerhalb des
oberen, schalenförmigen Gehäuseteils besteht, daß der zweite
Schlitz für den Taumelscheiben-Kolbenmotor horizontal in einer
Position im vertikalen Teil des Rohrstücks geformt ist, die
innerhalb des unteren, schalenförmigen Gehäuseteils besteht,
und daß die Oberfläche der Taumelscheibe für den Motor um eine
vertikale Achse geneigt ist.
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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform erläutert,
bei der der erste Schlitz und der zweite Schlitz graduell
tiefer sind, und zwar in Richtung auf eine Seite mit
Öffnungen, die von der gegenüber liegenden Seite zu der
Hydraulikpumpe führen.
Kurzerläuterung der Zeichnungen:
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Figur 1 zeigt schematisch in einem Längsschnitt eine
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Apparats.
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Figur 2 ist eine Ansicht des Apparats nach Figur 1, teileise
geschnitten.
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Figur 3 zeigt schematisch ein L-förmiges Rohrstück mit
Apparat nach Figur 1, und zwar gesehen längs der Linie
III-III in Figur 1.
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Figur 4 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV von Figur 3.
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Figur 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V in Figur 3.
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Figur 6 ist ein Schnitt längs der Linie VI-VI in Figur 3.
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Figur 7 ist ein Schnitt längs der Linie VII-VII von Figur 4.
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Figur 8 ist ein Schnitt längs der Linie VIII-VIII von Figur
4.
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Figur 9-a ist eine Ansicht und
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Figur 9-b ist eine Draufsicht, wobei schematisch die Richtung
des Einwirkens der radialen Last bei der Drehung des
Hydraulikmotors gezeigt ist.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung:
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Zeichnerisch ist ein geteiltes Gehäuse 1 dargestellt, das aus
einem oberen, schalenförmigen Gehäuseteil 1a und einem
unteren, ebenfalls schalenförmigen Gehäuseteil 1b besteht.
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Am Gehäuse 1 ist ein L-förmiger Block oder Rohrstück 3 über
eine Schraube 20 befestigt.
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Ein Taumelscheiben-Hydraulikmotor oder ein Taumelscheiben-
Kolbenmotor M für Wellen 56L, 56R von Motorfahrzeugen,
beispielsweise von Traktoren, ist horizontal an einer vorderen
Stirnfläche 3b eines sich vertikal erstreckenden Teils 302 des
Rohrstücks 3 befestigt. Eine Hydraulikpumpe P für den
Taumelscheiben-Kolbenmotor M ist an einer oberen Fläche 3a eines
sich horizontal erstreckenden Teils 301 des Rohrstücks 3
befestigt.
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Im Gehäuse 1 befindet sich eine Hydraulikflüssigkeit.
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Der Motor M schließt einen Zylinderblock 8 ein, einen Kolben
46, der von einer Feder 47 nach vorne vorgespannt wird, eine
feste Taumelscheibe 53, ein Drucklager 48 und eine drehbar
gelagerte Welle 4. Die Taumelscheibe 53 ist am Gehäuse 1
befestigt. Die drehbare Welle 4 hat ein vorderes Ende, das nach
außen aus dem Gehäuse vorspringt, und zwar an den vorderen
Enden des oberen und des unteren, schalenförmigen Gehäuseteils
1a und 1b, die miteinander verbunden sind. Eine Bremstrommel
51 ist am vorspringenden Ende der Welle 4 befestigt. Eine
Handbremse ist bei Position 50 angedeutet und zeichnerisch ist
auch ein Bremsengehäuse 52 dargestellt. Die Welle 4 hat ein
Zahnrad 49, das mit einem Zahnrad 59 an einer Gegenwelle 60
kämmt. Ein Zahnrad 58 an der Gegenwelle 60 steht in
Antriebsverbindung mit dem Zahnrad 59 und kämmt mit einem Zahnring 54
in einer Differenzialgetriebeeinheit 55 für die Wellen 56L,
56R.
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Als Hydraulikpumpe P wird vorzugsweise eine Hydraulikpumpe mit
beweglicher Taumelscheibe oder eine Kolbenpumpe mit
beweglicher Taumelscheibe verwendet. Ein derartiger Pumpentyp ist
zeichnerisch als Pumpe P eingezeichnet. Diese dargestellte
Kolbenpumpe P mit beweglicher Taumelscheibe schließt einen
Zylinderblock 7 ein, einen Kolben 44, der von einer Feder 45
zum vorderen Ende vorgespannt ist, fernerhin eine bewegliche
Taumelscheibe 9, ein Drucklager 9a und eine drehbar gelagerte
Welle 5. Die sich drehende Welle 5 steht am vorderen Ende aus
dem oberen, schalenförmigen Gehäuseteil 1a des Gehäuses 1 vor.
Eine Eingangsscheibe 61 ist am vorspringenden vorderen Ende
der Welle 5 befestigt. Kraft wird von einem zeichnerisch nicht
dargestellten Motor eines Traktors oder dergleichen an die
Scheibe oder das Rad 61 übertragen.
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Ein erster Schlitz 10 und ein zweiter Schlitz 11 für die Pumpe
P sind in einer oberen Fläche des horizontalen Teils 301 des
Rohrstücks 3 oder in derjenigen Fläche 3a geformt, an der die
Pumpe P befestigt ist. Der erste und der zweite Schlitz 10, 11
erstrecken sich in Form eines kreisförmigen Bogens, der einer
Linie kreisförmiger Bewegung entspricht, die von einer Öffnung
71 im Zylinderblock 7 zurückgelegt wird, wenn dieses Teil
gedreht wird. Einer der Schlitze 10, 11 ist für eine
Hydraulikflüssigkeit ausgebildet und der andere Schlitz für
zurückströmende Flüssigkeit.
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Ein erster Schlitz 14 für den Motor M ist an der vorderen
Stirnfläche des vertikalen Teils 302 des Rohrstücks 3 oder an
der Fläche 3b für die Befestigung des Motors an der Seite des
oberen, schalenförmigen Gehäuseteils 1a geformt und ein
Schlitz 15 für den Motor M ist an der vorderen Stirnfläche
dieses Teils oder an derjenigen Fläche 3b geformt, die zur
Befestigung des Motors an der Seite des unteren,
schalenförmigen Gehäuseteils 1b dient. Der erste und der zweite Schlitz
14, 15 erstrecken sich horizontal in Form eines kreisförmigen
Bogens, der der Linie einer kreisförmigen Bewegung entspricht,
den eine Öffnung 81 des Zylinderblocks 8 zurücklegt, wenn
dieser gedreht wird. Einer der Schlitze 14, 15 dient für die
Hydraulikflüssigkeit und der andere Schlitz für die
zurückkehrende Flüssigkeit.
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Die Schlitze 10, 11 für die Pumpe stehen mit den Schlitzen 15
bzw. 14 für den Motor M in Verbindung, und zwar über Leitungen
im Rohrstück 3. Im einzelnen stehen die Schlitze 10, 11 mit
Leitungen 12 bzw. 13 in Verbindung, die sich in Längsrichtung
innerhalb des horizontalen Teils 301 des Rohrstücks 3
erstrecken. Die Schlitze 14, 15 stehen jeweils mit Leitungen 16
bzw. 17 in Verbindung, die sich vertikal innerhalb des
vertikalen Teils 302 des Rohrstücks 3 erstrecken. Die Leitungen
12 und 16 kreuzen einander, um in Verbindung zu stehen, und
die Leitungen 13 und 17 kreuzen sich ebenfalls, um miteinander
in Verbindung zu stehen.
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Die Pumpe P wird so betätigt, daß die Hydraulikflüssigkeit
zwischen der Pumpe P und dem Motor M zirkuliert, wobei der
Motor M sich dreht. Eine bewegliche Taumelscheibe 9 der Pumpe
P ändert ihren Neigungswinkel durch einen Arm 66, um die
Anzahl der Umdrehungen der Welle 4 für den Motor M zu ändern, so
daß die Wellen 56L, 56R mit einer anderen Geschwindigkeit
gedreht werden.
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Die folgenden Vorteile ergeben sich durch die Anordnung
dergestalt, daß der erste Schlitz 14 für den Motor M an der Fläche
3b zur Befestigung des Motors im vertikalen Teil 302 des
Rohrstücks 3 an der Seite des oberen, schalenförmigen Gehäuseteils
1a vorgesehen ist, und dadurch, daß der zweite Schlitz 15 für
den Motor M an der Oberfläche 3b zur Befestigung des Motors im
vertikalen Teil 302 dieses Bauteils vorgesehen ist, und zwar
an der Seite des unteren, schalenförmigen Gehäuseteils 1b.
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Wenn der erste Schlitz 14 und der zweite Schlitz 15 für den
Motor M wie vorstehend beschrieben geformt sind, dann hat die
Taumelplatte 350 für den Motor M eine Fläche 53C, die um eine
senkrechte Achse geneigt ist, wie in Figur 2 gezeigt, um den
Kolben 46 in der gewünschten Art und Weise zu betätigen. Die
radiale Belastung bei der Drehung des Motors M liegt in
Richtung eines Pfeils C von der rechten, halbkreisförmigen Zone
der Taumelscheibe 53 zur linken, halbkreisförmigen Zone dieses
Teils an, wie in der Ansicht von Figur 9-a gezeigt, und in
Richtung des Pfeiles C von einer oberen Position nach unten,
wie in der Draufsicht nach Figur 9-b gezeigt. Somit wird die
radiale Last, die vom Motor M an das Gehäuse übertragen wird,
im wesentlichen gleichförmig auf das obere, schalenförmige
Gehäuseteil 1a und das untere, schalenförmige Gehäuseteil 1b
verteilt. Dieser Faktor kann die Herstellungskosten des
Übertragungssystems für Wellen des beschriebenen Typs verringern.
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Die vorstehend erläuterte Anordnung des ersten Schlitzes 14
und des zweiten Schlitzes 15 für den Motor M ermöglichen die
bevorzugte Verwendung des unteren Schlitzes 15 als Leitung für
das unter Druck stehende Hydraulikmedium sowie die bevorzugte
Verwendung des oberen Schlitzes 14 als Leitung für das
zurückströmende Medium beim Vorwärtsantrieb eines Motors für einen
Traktor oder dergleichen. Der untere Schlitz 15 ist in einer
unteren Position im vertikalen Teil des L-förmigen Rohrstücks
geformt, nämlich in einer Position, wo eine Leitung, beruhend
auf dieser Struktur, sehr starr bzw. stabil ist. Der so
ausgebildete
Schlitz 15 ist also als Leitung für ein unter Druck
stehendes Hydraulikmedium beim Vorwärtsantrieb geeignet,
welcher Vorwärtsantrieb häufiger erfolgt als ein
Rückwärtsantrieb. Der obere Schlitz 14 kann als Leitung für ein unter
Druck stehendes Hydraulikmedium beim Rückwärtsantrieb dienen
und der untere Schlitz 15 kann als Leitung für die
zurückströmende Flüssigkeit beim Rückwärtsfahren dienen. Dadurch ergeben
sich keinerlei Probleme, weil rückwärts weniger häufig
gefahren wird als vorwärts. In beiden Fällen kann eine
Hydraulikflüssigkeit durch herkömmliche Mittel durch die Schlitze 14,
15 zugeführt oder abgeführt werden, die als Leitungen für eine
unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit und für eine
zurückströmende Flüssigkeit dienen.
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Es wird bevorzugt, wenn der erste Schlitz 14 und der zweite
Schlitz 15 graduell tiefer angelegt sind, und zwar in Richtung
auf eine Seite mit Öffnungen P1, P2, die zu der hydraulischen
Pumpe P führt, und zwar von derjenigen Seite, die diesem Teil
gegenüberliegt, wie dies in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist.
Die erwähnte Struktur der Schlitze 14, 15 ergibt eine glatte
Strömung des unter Druck stehenden Mediums zwischen der Pumpe
P und dem Motor M, wodurch eine Kavitation vermieden wird, was
wiederum einen verbesserten Volumens-Wirkungsgrad des
erfindungsgemäßen Systems mit sich bringt.
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Ein Rückschlagventil 21 ist in einer Leitung 12 vorgesehen, um
eine Verbindung zwischen dem Schlitz 10 für die Pumpe P und
dem Schlitz 15 für den Motor M herzustellen. Ein
Rückschlagventil 22 ist in einer Leitung 13 vorgesehen, um eine
Verbindung zwischen dem Schlitz 11 für die Pumpe P und dem Schlitz
14 für den Motor M herzustellen. Die Rückschlagventile 21, 22
haben Öffnungen 21P, 22P, die mit den Leitungen 18 bzw. 19 in
Verbindung stehen. Die Leitungen 18, 19 stehen mit dem Inneren
des Gehäuses 1 in Verbindung, und zwar über ein Filter 6. Bei
der Drehung des Motors M geht die unter Druck stehende
Hydraulikflüssigkeit in der Leitung 12 oder in der Leitung 13 nach
und nach verloren, und zwar weil die Flüssigkeit fortwährend
bei der Drehung aus einem gleitenden Teil leckt. Die
Hydraulikflüssigkeit kann über das Ventil 22 oder über das Ventil 21
zugeführt werden, das bei einer Leckage automatisch öffnet,
und zwar in die Leitung 13 oder 12 einer
Rückleitungsflüssigkeit. Die Rückschlagventile 21, 22 können auch durch
Schiebestangen 23, 24 geöffnet werden, die in Figur 5 nach links
zurückgezogen werden. Wenn die Rückschlagventile 21, 22
geöffnet sind, so strömt die Hydraulikflüssigkeit in den Leitungen
12, 13 in das Innere des Gehäuses 1, und zwar durch die
Leitungen 18, 19. Die Stangen 23, 24 werden gleichzeitig durch
ein Schiebeteil 40 zurückgezogen. Das Schiebeteil 40 wird von
einem Arm 42 über eine sich drehende Welle 41 geschoben, die
daran befestigt ist, und über einen exzentrischen Stift 57.
Der exzentrische Stift 57 erstreckt sich einstückig von der
Welle 41 und er ist beweglich in einem Loch 401 des
Schiebeteils 40 aufgenommen. Der Arm 42 wird durch zeichnerisch nicht
dargestellte Haltemittel in einer Position gehalten, in der
die Stangen 23, 24 zurückgezogen sind. Wenn die
Rückschlagventile 21, 22 geöffnet sind, so sind die Wellen 56L, 56R für
Traktoren oder dergleichen, die mit einem erfindungsgemäßen
Übertragungssystem versehen sind, entkuppelt, so daß sie für
den Antrieb mit der Welle 4 nicht mehr in Wirkverbindung
stehen. In diesem Zustand kann der Traktor oder dergleichen
Fahrzeug durch ein anderes Motorfahrzeug gezogen bzw. abgeschleppt
werden.
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Wenn der Arm 42 aus diesem Zustand gelöst wird, in dem er
durch die Haltemittel gehalten wird, so werden die Stangen 23,
24 durch Federn 25, 26 in eine unwirksame Lage gebracht und
die Rückschlagventile 21, 22 werden durch Federn 27, 28
geschlossen.