DE921611C - Schaltgetriebe fuer Fahrzeugkraftmaschinen grosser Leistung - Google Patents

Description

• Schaltgetriebe für Fahrzeugkraftmaschinen großer Leistung Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgetriebe für Fahrzeugkraftmaschinen großer Leistung, d. h. für Leistungen von 5oo, Iooo oder mehr PS.
• Für solche Zwecke hat man bereits Schaltgetriebe mit zwei mit dem Abtrieb des Getriebes dauernd verbundenen Wellenzügen verwendet, die wechselweise mit der Antriebswelle kuppelbar sind. Durch eine solche Teilung des Kraftflusses in zwei Kraftwege ist es möglich, den jeweils nächsten Gang zum Einschalten vorzubereiten; während der vorherige Gang noch eingeschaltet ist, so daß bei einem Gangwechsel nur Kupplungen umzuschalten sind.
• Bekannte Getriebe dieser Art sind kompliziert und weisen insbesondere eine große Zahl verschiedener Getriebeteile auf. Dies wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß in den durch zwei Reibungskupplungen mit der Antriebswelle kuppelbaren Wellenzügen Sätze von Umlaufrädergetrieben hintereinander angeordnet sind. Diese Umlaufrädergetriebe können sämtlich gleich ausgebildet werden, wodurch sich eine wesentliche Vereinfachung der Herstellung ergibt.
• Mit einem solchen Getriebe lassen sich große Drehzahlunterschiede zwischen dem ersten und dem letzten Gang von etwa I:2o erzielen, wie sie bei Schleppern, Kampfwagen und Diesellokomotiven erforderlich sind, weil die Hintereinanderschaltung mehrerer Umlaufrädergetriebe in jedem Wellenzug eine große Anzahl von Gängen ermöglicht. Sind in jedem Wellenzug n Umlaufrädergetriebe vorgesehen; so beträgt die Zahl der Gänge 2n+1. Weist also jeder Wellenzug ein Umlaufrädergetriebe auf, so ergeben sich im ganzen vier Gänge; sind in jedem Wellenzuge zwei Umlaufrädergetriebe vorgesehen, so erhält man acht Gänge und bei je drei Umlaufrädergetrieben sechzehn Gänge. Bei den beiden letzten Gängen drehen sich alle Umlaufrädergetriebe in dem jeweils in Betrieb befindlichen Wellenzuge als Ganzes, so daß kein Abwälzen von Zahnrädern stattfindet: Da sich in dem jeweils abgeschalteten Wellenzug die im Eingriff stehenden Zahnräder leer drehen, also keine Leistung übertragen, ergibt sich für diese Gänge ein besonders guter Wirkungsgrad.
• Im Unterschied zu bekannten Schaltgetrieben mit zwei Kraftwegen, bei denen Flüssigkeitskupplungen vorgesehen sind, ermöglicht es die Erfindung außerdem, das Umkehrgetriebe am Getriebeeingang anzuordnen, wo das zu übertragende Drehmoment niedrig ist. Das Umkehrgetriebe kann dann eine besonders günstige Bauart erhalten, :bei der zwei gleichachsige, aber einander entgegengestellte Motoren für den Antrieb verwendet werden können und die Kegelräder des Getriebes jeweils nur im Abtrieb eines der beiden Motoren liegen, während der Abtrieb des anderen Motors unmittelbar über einen Stirnrädertrieb erfolgt, der selbst dauernd die Leistung beider Motoren über= trägt.
• Die Bauart gemäß .der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß die die beiden Wellenzüge wechselweise ein- bzw. ausschaltenden Kupplungen durch die Umlaufgetriebe gebildet werden, die am Antriebsende der Wellenzüge vorgesehen sind und in Tätigkeit treten; wenn das Sonnenrad des jeweils in Frage kommenden Umlaufrädergetriebes mittels Scheibenbremsen festgehalten Wird, die im Gegensatz zu bekannten Getrieben mit zwei -Kraftwegen außerhalb des Kraftflusses liegen. Dagegen erfolgt die Vorwahl der Gänge an -den- Umlaufrädergetrieben, die in dem jeweils ausgeschalteten Wellenzuge liegen, mittels Klauenkupplungen, die also während dieses Vorganges keiner Belastung unterworfen sind. Diese Klauenkupplungen werden vorzugsweise in den Zwischenräumen der üblichen Elemente der Umlaufrädergetriebe angeordnet und weisen Synchronisiereinrichtungen zur Erleichterung ihres Eingriffes auf. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders gedrängte Bauart des Getriebes.
• Vorzugsweise sind die Abtriebsenden der Wellenzüge durch zwei Stirnräder miteinander verbunden, deren Durchmesserverhältnis gleich dem Faktor der geometrischen Reihe ist, deren Gliedern die aufeinanderfolgenden Gänge entsprechen sollen, wobei das Stirnräderpaar mit einem dritten Stirnrad im Eingriff steht, das fest auf der Antriebswelle des Getriebes sitzt, während die Antriebsenden der Wellenzüge z. B. durch gleich große Stirnräder derart miteinander verbünden sind, daß die Wellenzöge mit der gleichen Drehzahl umlaufen.
• Die Reibungskupplungen öder -Scheibenbremsen zum wechselweisen Kuppeln der Wellenzüge mit der Antriebswelle sind gegenseitig .so miteinander verbunden, daß der abgekuppelte Wellenzug bzw. Getriebesatz praktisch ohne Unterbrechung der Motorbelastung eingeschaltet wird, während der andere, vorher gekuppelte Wellenzug bzw. Getriebesatt gleichzeitig ebenso plötzlich abgeschaltet wird. Dadurch werden die Schaltzeiten für den Übergang von einem zum nächsten Gang, die bei den bekannten Getrieben im allgemeinen sehr lang sind so abgekürzt, daß praktisch keine Unterbrechung des Kraftflusses entsteht.
• In der Zeichnung ist ein Getriebe gemäß der Erfindung in einem Längsschnitt beispielsweise dargestellt.
• Das Getriebe erhält seinen Antrieb von einer Brennkraftmaschine über den Flansch I und über den Flansch I'; falls zwei Kraftmaschinen vorgesehen sind, die gleichachsig beiderseits des Getriebes angeordnet sind: -Das Getriebe weist ein Umkehrgetriebe auf, das aus zwei Kegelrädern :2 und 2' besteht; die mit einem auf einer feststehenden Achse 13 gelagerten Kegelrad I2 kämmen. Die Umkehrung der Drehrichtung erfolgt durch Verschieben einer doppelseitigen Klauenkupplung 3, auf der ein Stirnrad 4 angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht durch eine geringe konstruktive Veränderung des Antriebsschemas den Antrieb durch zwei Dieselmotoren von den Flanschen I und I' aus, unabhängig davon, wie der Drehsinn dieser Motoren ist: Das Getriebe weist weiterhin zwei gleiche Primärwellen Io und Io' auf, die aus verschiedenen, gleichachsig angeordneten Teilen bestehen: Die eine, Io, dieser Wellenreihen entspricht den geraden Gängen, während die andere, Io', den ungeraden Gängen entspricht.
• Das Abtriebsstirnrad 4 des Umkehrgetriebes treibt zwei miteinander kämmende gleich. große Stirnräder 5 und 5' an, die je auf einer der beiden Primärwellen frei drehbar sind, solange die Planetenräder- der Umlaufrädergetriebe 6 und 6' nicht abgebremst werden: Dieses Abbremsen, das für die beiden Wellen niemals gleichzeitig erfolgt, geschieht wechselweise für eine der beiden Wellen mittels der Bremsen 7 und 7'.
• Jede Primärwelle weist zwei Umlaufrädergetriebe $ und 9 bzw. S' und 9' auf, die je durch Abbremsen eines ihrer Elemente oder aber durch vollkommen starre Verbindung ihrer Elemente vier verschiedene Drehzahlen der Abtriebsenden der Wellen io und- i o' ermöglichen.
• Auf diesen Abtriebsenden sitzt je ein Stirnrad ii bzw. i i', deren Zähnezahl in dem gleichen Verhältnis zueinander steht wie das Übersetzungsverhältnis - des Getriebes. Das . Stirnrad i i wird in dem Falle, in dem die ungerade Welle eingekuppelt ist, nur mitgenommen und hat keinen Einflüß auf das Übersetzungsverhältnis.
• Daraus ergibt sieh, daß bei einer gleichartigen Anordnung der Elemente der auf den. beiden Wellen vorgesehenen. Umlaufrädergetriebe .der Übergang von der ungeraden Welle zu der ,geraden Welle den Übergang von einem Gang zum anderen bewirkt. - Die Vorwahl des in Frage kommenden Ganges auf der gerade nicht in Betrieb befindlichen Welle wird durch Klauenkupplungen unter Zuhilfenahme von Synchronisiereinrichtungen bewirkt. Ist die Vorwahl beendet, so erfolgt der tatsächliche Übergang von einem Gang zum anderen durch einfaches Vertauschen der Rollen der beiden Bremsen 7 und 7', d. h. die eine wird gelöst und die andere angezogen. Die Zeit hierfür stellt nur den einzigen und sehr kurzen Augenblick dar, in dem der Energiestrom bei beiden unterbrochen ist. Verriegelungen verhindern jedes falsche Schalten und insbesondere ein gleichzeitiges Anziehen beider Bremsen 7 und 7'.
• Die Betätigung der Kupplungen kann einheitlich mittels Druckluft durch einen geeigneten Verteiler erfolgen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltgetriebe für Fahrzeugkraftmaschinen großer Leistung mit zwei mit dem Abtrieb des Getriebes dauernd verbundenen Wellenzügen, die wechselweise mit der Antriebswelle kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in. den durch zwei Reibungskupplungen (7, 7') mit der Antriebswelle kuppelbaren Wellenzügen (Io, Io') Sätze von Umlaufrädergetrieben (8, 9 bzw. 8', 9') hintereinander angeordnet sind.
2. 2. Getriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsenden der Wellenzüge (Io, Io') durch ein Stirnräderpaar (II, II') miteinander verbunden sind, deren Durchmesserverhältnis (x) gleich dem Faktor der geometrischen Reihe ist, deren Gliedern die aufeinanderfolgenden Gänge entsprechen sollen, und daß das Stirnräderpaar mit einem dritten Stirnrad im Eingriff steht, das fest auf der Abtriebswelle des Getriebes sitzt, während die Antriebsenden der Wellenzüge derart, z. B. durch gleich große Stirnräder (5, 5'), miteinander verbunden sind, daß die Wellenzüge mit der gleichen Drehzahl umlaufen.
3. 3. Getriebe nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufrädergetriebe (8, 9 bzw. 8', 9') mit Klauenkupplungen versehen sind, die in den Zwischenräumen der üblichen Elemente der Umlaufrädergetriebe angeordnet sind und Synchronisiereinrichtungen zur Erleichterung ihres Ineingriffbringens aufweisen.
4. 4. Getriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplungen (7, 7') zum wechselweisen Kuppeln der Wellenzüge (Io, Io') mit der Antriebswelle durch gegenseitige Verbindung so ausgebildet sind, daß der abgekuppelte Wellenzug bzw. Getriebesatz (8, 9 bzw. 8', 9') praktisch ohne Unterbrechung der Motorbelastung angekuppelt wird, während der andere, vorher angekuppelte Wellenzug bzw. Getriebesatz gleichzeitig ebenso plötzlich abgekuppelt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 6o6 540, 378 413, 582 092, 476 ooi; österreichische Patentschrift Nr. 153 993; französische Patentschriften Nr. 885 427, 535 453; USA.-Patentschrift Nr. 2 igo 83r.