DEP0028251DA - Energie-Übertragungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf mechanische Energie-Übertragungssysteme einer Bauart, bei welcher zwischen dem Antriebsmotor und einem Wechselgetriebe eine Flüssigkeitskupplung oder ein nach dem Strömungsprinzip arbeitender Drehmomentwandler zwischengeschaltet ist, wobei das betreffende hydraulische Übertragungssystem einer Bauart angehört, bei der die Drehmomentübertragung nicht völlig unterbrochen werden kann, während das genannte Getriebe in mindestens einem der zwischen seinem treibenden und seinem getriebenen Element zur Wahl stehenden Vorwärtsgänge Kupplungselement der selbsteinrückenden Synchron-Kupplungsbauart enthält, die unter Drehmomentbeanspruchung nicht ausgerückt werden können und die nicht ohne weiteres eine Leerlaufstellung des Getriebes ermöglichen, wobei ferner das

Getriebe eine ein- und ausrückbare Rutschkupplung, mit deren Hilfe ein wesentlicher Anteil des Drehmoments parallel zu dem vorerwähnten einen Übertragungsweg zwischen dem treibenden und dem getriebenen Element übertragen wird, und ein von aussen zu betätigendes Stellzeug besitzt, durch dessen Betätigung die Übertragung des Drehmoments über die vorgenannten Rutschkupplung durch das ganze System während der Getriebeschaltvorgänge von niedrigen zu höheren Gängen aufrecht erhalten wird, wobei weiterhin das genannte Getriebe so gebaut ist, dass mittels der erwähnten Rutschkupplung die treibenden und getriebenen Glieder in einem Übersetzungsverhältnis miteinander verbunden werden können, das einen Umlauf derselben mit höherer Drehzahl im selben Drehsinn als das bestehende Übersetzungsverhältnis bzw. eines derjenigen Übersetzungsverhältnisse, die mit der vorerwähnten selbsteinrückenden Synchronkupplung hergestellt werden können, bewirkt.

Der Begriff "Selbsteinrückende Synchronkupplung", wie er hier auf die Kupplungselemente angewandt wird, bezeichnet eine selbsteinrückende Mehrfach-Klauenkupplung, bei welcher eine verschiebbare, mit Zähnen (Klauen) ausgestattete Kupplungsmuffe unter der Drehmoment-Rückwirkung auf den Flanken eines Schraubenganges automatisch vorgeschoben und somit ein- und ausgerückt wird. Dieser Schraubengang kann die Form einer schraubenförmig genuteten Spindel haben oder durch schraubenförmig schrägverzahnte Stirnräder verkörpert sein. Als Hilfselement kann ein treibendes Element mit Klinken in Ratschenbauart (Freilaufbauart) vorgesehen sein, welches jeweils mit den entsprechenden Kupplungszähnen (bzw. Klauen), wenn die Kupplungszahnsätze ausgerückt sind, so zusammenwirkt, dass die Kupplungssätze sauber unter der einführenden Wirkung der Klinken miteinander in Eingriff kommen können.

Wenn ein Energie-Übertragungssystem der beschriebenen Bauart von einem Motor z.B. einem Verbrennungsmotor aus angetrieben wird, der beim Schalten des Getriebes z.B. von hohem Übersetzungsverhältnis zu einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis nicht angehalten werden kann, während das getriebene Glied des Systems entweder durch die auf ihm liegende Last oder durch Bremsen festgehalten wird, ist es notwendig, eine Einrichtung vorzusehen, die die Drehmomentbeanspruchung auf das System so herabsetzt, dass Schaltvorgänge auch unter solchen Umständen, solange kein Umlauf der Getriebeglieder stattfindet, vorgenommen werden können. Bis jetzt wurden zur Erreichung dieses Zweckes zwei verschiedene Anordnungen angewandt. Die erste dieser bekannten Anordnungen ist eine lösbare Haupt-Reibungskupplung, die jeweils schrittweise mit dem Wechselgetriebe in Verbindung gebracht wird. Gewöhnlich liegt eine solche Kupplung zwischen dem hydraulischen Übertragungselement und dem Getriebe. Eine solche Anordnung ist schwerfällig und ergibt Schwierigkeiten in der Anordnung der Lagerungen für die verschiedenen Elemente des Systems, die Relativdrehung zueinander haben; ausserdem macht die Reibungskupplung einen Betätigungsmechanismus notwendig, der untergebracht und bedient werden muss; die Gesamtheit dieser Funktionen, mit Ausnahme der vollständigen Unterbrechung des Drehmomentes, kann jedoch besser mittels des hydraulischen Übertragungssystems ausgeführt werden. Die andere Anordnung ist eine Rückdreh-Bremse, die mit einem Teil des Systems zwischen dem hydraulischen Übertragungsmechanismus und dem Getriebe zusammengeschaltet werden kann, und mit deren Hilfe das treibende Element des Getriebes so weit zurückgedreht werden kann, dass die Drehmomentlast von demselben praktisch weggenommen wird. Eine solche Anordnung ist in der britischen Patentschrift No. 365 998 beschrieben.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Erreichung der Leerlaufstellung in einem Energie-Übertragungssystem der vorstehend beschriebenen Art mit einfacheren Mitteln, ohne dass eine Haupt-Reibungskupplung oder eine Rückdrehbremse notwendig ist.

Eine weitere Aufgabe ist die Vorschaltung des erwähnten kombinierten Übertragungssystems (Hydraulik/Getriebe ohne Leerlauf) vor ein Wendegetriebe oder ein Getriebe zum Wechsel des Betriebsbereiches, oder ein Wählergetriebe mit zwei oder mehreren wahlweise benutzten Triebspindeln, wie solche z.B. in Abteufanlagen Verwendung finden. Dabei sollen Wechsel zwischen verschiedenen Geschwindigkeitsgängen sowie zwischen Vorwärts-, Leerlauf- und Rückwärtsgang bzw. zwischen verschiedenen Betriebsbereichen oder zwischen verschiedenen Abtriebsspindeln bei stillstehenden Rädern vorgenommen werden können, ohne dass eine Haupt-Reibungskupplung oder eine Rückdrehbremse benötigt wird. Das erfindungsgemässe Energie-Übertragungssystem kann jedoch, wenn die Betriebsbedingungen lediglich die leichte Herstellbarkeit des Leerlaufes fordern, auch ohne irgendwelche nach- geschaltete Wende-, Mehrspindel- oder Gruppen-Schaltgetriebe Anwendung finden.

Bei dem erfindungsgemässen Energie-Übertragungssystem befindet sich in dem, die selbsteinrückende Synchronkupplung enthaltenden Übertragungsweg ein den Antrieb tatsächlich unterbrechendes Glied, welches vermittels eines geeigneten Stellzeuges betätigt wird.

Weiterhin ist erfindungsgemäss für den Fall, dass den Getriebeelementen zu wenig Rückfederungskraft innewohnt, ein drehelastisches Zwischenglied zwischen dem getriebenen Getriebeglied und dem Endabtrieb des Systems vorgesehen.

Ferner kann erfindungsgemäss zur Betätigung der selbsteinrückenden Synchronkupplung und zur Betätigung des den Antrieb unterbrechenden Gliedes ein gemeinsames Stellzeug vorgesehen sein.

Der Inhalt der Erfindung ist im folgenden anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die Schemazeichnungen beschrieben, in welchen:

Abb. 1 eine Seitenansicht des Übertragungssystems für ein Motor-Strassenfahrzeug ist,

Abb. 2 ein Längsschnitt des Mehrganggetriebes und des zugehörigen Wendegetriebes des in Abb. 1 dargestellten Systems ist, wobei zur grösseren Deutlichkeit die Gang-Wählelemente in abgebrochenen Schnitten dargestellt sind,

Abb. 3 eine Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 4 ist, der die Gangwählelemente des Mehrganggetriebes zeigt,

Abb. 4 eine geschnittene Rückansicht längs der Linie 4 - 4 in Abb. 3 ist,

Abb. 5 ein Längsschnitt einer Abart eines Teiles des Wendegetriebes des in Fig. 1 gezeigten Systems, und zwar längs der Linie 5 - 5 in Fig. 6 ist,

Abb. 6 ein Querschnitt längs der Linie 6 - 6 in Fig. 5 ist und

Abb. 7 bis 10 Schemaskizzen sind, welche die Funktion der selbsteinrückenden Synchronkupplungselemente, welche in dem Mehrganggetriebe enthalten sind, zeigen.

In dem in Abb. 1 dargestellten System ist die Kurbelwelle 11 eines Verbrennungsmotors 10 direkt mit dem treibenden Teil einer hydraulischen Turbo-Kupplung 12 gekuppelt. Die Abtriebswelle 13 dieser Kupplung, die durch ein Lager 14 (Abb. 2) gehalten wird, welches wiederum von einem festsitzenden Rahmenteil 15 getragen wird, bildet das Eingangselement des Wechselgetriebes 16, welches wiederum so angeordnet ist, dass es ein Wendegetriebe 17 antreibt. Das getriebene Element 18 des Wendegetriebes ist mit einer Triebachse 19 des Fahrzeugs durch eine Antriebswelle 20 und Kugelgelenke 21 und 22 gekuppelt.

Das Wechselgetriebe 16, das einen direkten Schnell- gang durch die verschiebbare Hilfskupplung 23 und zwei langsamere, indirekte Gänge durch eine Vorgelegewelle 24, vorsieht, hat eine gebohrte Einrückwelle 25, die von einem Lager 26, welches in einem Vorderdeckel 27 des Getriebekastens 28 untergebracht ist, gehalten wird. Die treibende Welle 25 umgibt eine getriebene Welle 29, die aus dem Vorderende der treibenden Welle herausragt und in ihr von Lagern 30 gehalten wird. Die Rutschkupplung 23 ist eine Einscheiben-Reibungskupplung und besitzt ein treibendes Gehäuse 31, das durch Nuten 32 mit dem Vorderende der treibenden Welle 25 gekuppelt ist. Ein Deckel 33, der an dem Kupplungsgehäuse 31 befestigt ist, ist durch Nuten 34 mit der Läuferwelle 13 der Turbo-Kupplung 12 verbunden. Die getriebene Scheibe 35 der verschiebbaren Kupplung 23 ist durch Nuten 35A mit dem Vorderende der getriebenen Welle 29 verbunden. Eine Druckplatte 36 mit Abzugsfedern 9, verschiebbar in einer Führung 37 auf dem Gehäusedeckel 33, ist ausgerüstet mit linksgängigen Schraubnockenflächen 38, die mit Rollen 39 zusammenarbeiten, die ihrerseits wieder mit linksgerichteten Schraubennockenflächen 40 auf dem Deckel 33 zusammenarbeiten. Die Rollen- und Nockenoberflächen wirken in bekannter Weise so, dass sie die Druckplatte fester gegen die getriebene Platte drücken, sobald irgendeine treibende Drehmoment-Belastung durch die Kupplung übertragen wird. Die Richtung der Drehung des Motors 10 wird von dem Pfeil in Abb. 1 angedeutet. Die, die Kupplung betätigenden Elemente bestehen aus Radialhebeln 41, die mittels Zapfen auf Böcken 42 befestigt sind, die ihrerseits wieder auf dem Deckel 33 ruhen und auf die Druckplatte 36 durch Vermittlung von Kugeln 43 wirken, die teilweise in Taschen 44 der Hebel ruhen, die so verlängert sind, dass sie eine leichte Winkelverschiebung der Druckplatte in Bezug auf den Kupplungskörper erlauben. Eine Spinnennabe 45 sitzt verschiebbar auf der Nabe des Deckels 33 und ist mit Zapfen 46 versehen, die mit den Hebeln 41 zusammenarbeiten. Ein Jochhebel 47, der auf einer Übertragungswelle 48 befestigt ist, arbeitet mit einem Drucklager 49 auf der Spinnennabe 45 zusammen. Die Welle 48 wird von festen Lagern 50 (Fig. 1) gehalten und kann von einem Pedal 51 und, wenn man will, auch mittels weiterer (hier nicht dargestellter) Betätigungsmittel betätigt werden.

Die Antriebswelle 25 ist durch zwei Zahnräder 52 und 53, die in dauerndem Eingriff miteinander stehen, mit der losen Vorgelegewelle 24 verbunden, auf welcher eine Gruppe von zwei Zahnrädern 54 und 55 frei drehbar angebracht ist. Diese Gruppe wird von einem Lager 56 in einer Wandung 57 des Räderkastens 28 gehalten. Klinkenkupplungszähne 58 auf der Radgruppe können von dem Klinkenkupplungsglied 59 betätigt werden, das auf einem Ring 60 in Nuten läuft, der fest mit der Gegenwelle verbunden ist. Das Glied 59 wird von einer Gangwählgabel 61 betätigt, die durch einen in beiden Richtungen vorbelasteten Lenker 62 mit einer Stellstange 63 verbunden ist, die verschiebbar in dem Getriebekasten ruht. Der Lenker 62 ist in Fig. 5 der britischen Patentschrift No. 513 974 einzeln dargestellt. Die Stange 63 ist mit zwei Rasten 64F und 64N ausgerüstet, die mit einem federbelasteten Rastknopf 65 zusammenarbeiten, der in der Wandung 57 sitzt.

Die beiden Gruppenräder 55 und 54 stehen in dauerndem Eingriff mit einem Rad (1. Gang) 67 und einem Rad 66 (2. Gang), die beide um die getriebene Welle 29 drehen und so eingerichtet sind, dass sie über eine Mehrfach-Synchronkupplung, die zwei innenverzahnte Trommeln 68 und 69 enthält, die ihrerseits starr mit den Rädern 66 bzw. 67 verbunden sind, wahlweise Verbindung mit der getriebenen Welle haben. Die Zähne 70 und 71 dieser Trommeln arbeiten wahlweise über die Zähne 72 auf eine Mutter 73, die auf rechtsgerichteten Schraubnuten 74 eines Grobgewindes auf der getriebenen Welle sitzen. Die Bewegung der Mutter auf den Schraubennuten wird begrenzt durch Anschläge 75 und 76. In der äussersten hinteren Stellung greifen die Mutterzähne 72 mit den Zähnen der Trommel des ersten Ganges zusammen und die Richtung der Schraubennuten ist so, dass das Drehmoment der Übertragung des ersten Ganges die Mutter 73 gegen den Anschlag 76 in dieser Stellung zurückdreht. Die Mutter kann sich die Nuten 74 entlang von der ersten Gangstellung über eine Zwischenstellung, in welcher ihre Zähne 72 zwischen den dem ersten und zweiten Gang entsprechenden Zähnen 71 und 70, und weiter durch eine Stellung in welcher ihre Zähne im Eingriff mit den, dem zweiten Gang zugeordneten Zähnen 70 stehen, bis zur vorderen äussersten Stellung bewegen, in welcher die Mutterzähne vor den Zähnen der zweiten Gangschaltung stehen. Die Bewegung der Mutter in und ausserhalb Eingriff mit den Zähnen des ersten und zweiten Ganges wird durch zwei Sätze von Klinken 77 und 78 gefördert, die in bekannter Weise jeweils vor oder hinter den Mutterzähnen 72 angeordnet sind. Eine verschieb- bare Sperrmuffe 79, die in Nuten auf der Mutter sitzt, hat Innenverzahnungen 80A und 80B, die in verschiedenen Richtungen mit den Sperrzähnen 81, die ihrerseits fest mit der getriebenen Welle verbunden sind, so zusammenarbeiten, dass sie Anschläge für die Drehbewegungen der Mutter bilden, wobei sie in den Stellungen des ersten und zweiten Ganges gesperrt werden kann und zur äussersten vorderen Stellung frei vorlaufen kann, in welcher sie dann bleibt, wenn der direkte Gang benutzt wird.

Die Sperrmuffe ist mit einem Vorwählmechanismus verbunden, der eine Wählgabel 82 enthält, die über ein unter Federlast stehendes Glied 83, ähnlich dem Glied 62, mit einer Wählstange 84 verbunden ist, die verschiebbar in dem Getriebekasten gelagert ist und mit Rasten 1,N, 2 und 3 versehen ist, die ihrerseits wieder mit einem unter Federlast stehendem Sperrbolzen 85 in der Wandung 57 zusammenwirken.

Die Wirkungsweise dieser Mehrfach-Synchronkupplung erklärt sich unter Bezug auf die Abb. 7 bis 10, die die Kupplung jeweils in den Stellungen:

1. Gang gesperrt, 1. Gang ungesperrt,

2. Gang und 3. Gang zeigen.

Der obere Teil jeder dieser Abb. ist ein Schnitt der oberen Hälfte der Kupplung, während der untere Teil jeder Abb. jeweils eine Abwicklung der Verzahnung zeigt. Der Einfachheit der Darstellung halber werden die beiden Klinken 77 und 78 jeweils auf einem gemeinsamen Haltezapfen gezeigt.

Die Sperrmuffe 79 hat Innennuten 79(exp)1, die im dauernden Eingriff mit Nuten 73(exp)1 auf der Mutter 73 stehen, sodass die Muffe 79 und die Mutter 73 daran gehindert werden, eine Relativbewegung gegeneinander auszuführen, aber sich axial frei gegeneinander bewegen können. Wenn die Wählstange 84 sich in der Stellung befindet, in welcher ihre Raste 1 von dem Sperrbolzen 85 festgehalten wird, trachtet die Sperrmuffe 79 danach, ihre hinterste Stellung einzunehmen, in welcher sie in Fig. 7 dargestellt ist, und in welcher die Nuten 79(exp)1 in Eingriff mit den Sperrzähnen 81 stehen. Die Mutter ist in Fig. 7 in ihrer hintersten Stellung dargestellt, wobei ihre Klinkenkupplungszähne 72 mit den Zähnen 71, die ihrerseits wieder mit dem Langsamgangrad 67 zusammenhängen, in Eingriff stehen und sie wird dabei durch die Sperrmuffe daran gehindert, sich axial nach vorne zu bewegen, was sie tun würde, wenn das Übertragungssystem ein voreilendes Drehmoment überträgt.

Wenn die Wählstange 84 in ungesperrter Stellung liegt, in welcher ihre Raste N von dem Sperrbolzen 85 festgehalten wird, trachtet die Sperrmuffe danach, die Stellung einzunehmen, in welcher sie in Fig. 8 erscheint. Der Langsamgang steht dabei noch unter Drehmomentbelastung; wenn jedoch ein voreilendes Drehmoment auftritt, arbeiten die Schraubennuten 74 so, dass die Mutter 73 axial nach vorne bewegt wird, bis ihre Zähne 72 sich von denjenigen des Rades 71 lösen. Einer der Zähne der dem zweiten Gang zugeordneten Klinken greift nur eine Klinke 77 auf und die fortgesetzte Einwirkung des voreilenden Drehmomentes bewirkt, dass die Mutter axial vorwärts durch die Stellung, in welcher sie in

Fig. 9 erscheint, läuft, bis in die vorderste Grenzstellung, in welcher sie in Fig. 10 erscheint. Es ist auf diese Weise einleuchtend, dass, wenn der Betätigungsmechanismus sich in ungesperrter Stellung befindet, die Kupplung unter antreibendem Drehmoment in den ersten Gang läuft, bei Voreilung jedoch frei wird.

Der Wechsel vom ersten Gang zum zweiten Gang kann wie folgt ausgeführt werden: Die Wählerstange 84 wird, während das Übertragungssystem ein Drehmoment überträgt, in Stellung 2 geschoben; die Sperrmuffe 79 bewegt sich, nachdem sie nicht unter Drehmomentenbeanspruchung steht, auf Grund des Umstandes, dass die Mutter an dem Anschlag 76 anliegt, bis gerade ausserhalb der ungesperrten Stellung (Abb. 8), wo die Vorderenden der langen Zähne 80A gegen die Hinterenden der Zähne 81 anstehen. Die Kupplung 23 ist nun eingerückt und während des Verschiebens bewirkt sie ein Voreilen der Welle 29 vor den Langsamgang-Klinkenkupplungszähnen 71, sodass die Mutter nach vorne in die Stellung bewegt wird, in welcher die Klinken 77 und 78 gleichsam als Ratsche über die Zähne 70 und 71 gleiten. Wenn die Geschwindigkeit der Zähne 70 unter diejenige der Mutter abzufallen beginnt, greift ein Zahn 70 eine klinke 77 auf und bewirkt, dass die Mutter weiter nach vorne läuft, bis die Mutterzähne 72 in Eingriff mit den, dem zweiten Gang zugeordneten Kupplungszähnen 70 stehen. Sobald diese Zähne voll im Eingriff stehen, bewirkt das Federglied 83, dass die Zähne 80A über die Kanten der Zähne 81 gleiten. Nachdem die Zähne 80A und 80B nun im wesentlichen langsamer als die

Zähne 81 umlaufen, liegen die Vorderkanten der Zähne 80B, teils diese überlappend, gegen die Hinterkanten der Zähne 81 an, wobei die Sperrmuffe sich ein bisschen vor der Stellung befindet, in welcher sie sich in Abb. 10 darstellt, und die Mutter beginnt auf den vorderen Anschlag 75 zu arbeiten. Die Kupplung 23 ist nun ausgerückt und die infolgedessen auftretende Beschleunigung der Antriebsmaschine bewirkt, dass ein Zahn 70 eine Klaue 78 aufgreift und so die Mutter nach rückwärts dreht, bis die Zähne 70 und 72 voll im Eingriff stehen. In diesem Augenblick gleiten die Vorderkanten der Zähne 80B über die Hinterkanten der Zähne 81 und die Sperrmuffe wird durch das Federglied 83 in die Stellung bewegt, in welcher sie in Fig. 9 erscheint und in welcher sie eine Sperrung in zwei Richtungen für die Verschiebung der Mutter in Bezug auf die Welle 29 darstellt.

Für den Schnellgang wird die Wählerstange nach hinten bewegt, um die Raste 3 zum Zusammenwirken mit dem Bolzen 85 zu bringen und, sobald die Kupplung 23 betätigt wird, erlaubt die dadurch hervorgerufene Entlastung der Synchronkupplung, nachdem das daraufliegende Drehmoment versucht, sie zurückzudrehen, dem Federglied 83 die Sperrmuffe in die Stellung zu bringen, in welcher sie in Fig. 10 erscheint, sodass die Mutter bis zum Zusammentreffen mit dem vorderen Anschlag 75 nach vorne laufen kann.

Um vom Schnellgang zum 2. Gang zu wechseln, wird die Wählerstange 84 in die dem 2. Gang entsprechende Stellung gebracht und die Kupplung 23 wird gelöst. Die dadurch hervorgerufene Beschleunigung der Antriebsmaschine bewirkt, dass ein Zahn 70 eine Klinke 78 aufgreift und die Synchronkupplung wird in ihrer dem 2. Gang entsprechenden Stellung auf dieselbe Weise gesperrt, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem Wechsel vom 1. zum 2. Gang beschrieben wurde.

Um vom zweiten Gang zum Langsamgang zu wechseln, wird die Wählerstange in die dem Langsamgang entsprechende Stellung gebracht und die Kupplung 23 wird kurz eingerückt oder die vom Motor abgegebene Leistung wird momentan unterbrochen. Die dadurch hervorgerufene Entlastung der Synchronkupplung erlaubt dem Federglied 83, die Sperrmuffe zurückzuschieben, bis ihre Nuten 79(exp)1 gegen die Zähne 81 anliegen. Bei darauffolgender Ausrückung der Kupplung 73 oder Wiederaufnahme der Motorleistung beschleunigt sich die Maschine und die dem 2. Gang zugeordneten Zähne 70 bewegen die Mutter nach hinten. Sobald die dem ersten Gang zugeordneten Zähne 71 beginnen, sich schneller als die Mutter zu drehen, greift ein Zahn 71 eine Klinke 78 auf und bewirkt so, dass die Mutter sich in die Stellung bewegt, in der sie in Abb. 7 erscheint. Sobald die Zähne 71 und 72 voll im Eingriff stehen, wirkt das Federglied 83 so, dass die hinteren Teile der Nuten 79(exp)1 mit den Zähnen 81 kämmen.

Die getriebene Welle 29 dieses Dreigang-Getriebes stellt gleichzeitig die treibende Welle eines Wendegetriebes der bekannten Planetenradbauart dar. Es befindet sich in einem Kasten 28A, der am Hinterende des Getriebekastens 28 befestigt ist. Ein Sonnenritzel 86 auf der Welle 29 kämmt mit Planetenritzeln 87, die ihrerseits wieder drehbar auf einem Planetenarm gelagert sind, der auf dem Sonnenrad verschiebbar und drehbar befestigt ist. Die Planetenritzel 87 stehen in Eingriff mit einem Zahnkranz 89, der mit einer getriebenen Welle 90 zusammenhängt, auf der das Abtriebselement 18 aufgekeilt ist. Klinkenkupplungszähne 91 auf dem Planetenarm 88 können wahlweise in das Zahnsegment 92, das am Räderkasten 28 befestigt ist, oder in die Zahnkranzzähne eingerückt werden, wodurch jeweils der Rückwärts- oder Vorwärtsgang hergestellt wird. Der Planetenarm 88 kann mittels einer Gangwählgabel 93, die fest mit einer Gangwählstange 94 verbunden ist, verschoben werden. Ein federbelasteter Haltezapfen 95 arbeitet mit Rasten F, N und R in der Stange 94 zusammen. Ein Umsteuerhebel 96 (Fig. 1) arbeitet mit einer Mitnehmergabel 97 (Abb. 2) auf der Stange 94 zusammen.

Die Vorgelegewellen-Klinkenkupplung und die Sperrmuffe der Synchronkupplung werden durch einen gemeinsamen Hebel 98 (Abb. 1) betätigt, der mit einer festen Kulisse 99 (Abb. 3 und 4) zusammenarbeitet. Der Schaltgabelmitnehmer 98A des Hebels 98 ragt durch eine Durchbrechung der Kulisse 99A und kann wechselweise mit den beiden Mitnehmergabeln 100 und 101, die auf den Wählstangen 63 bzw. 84 sitzen, zusammenarbeiten. Der querlaufende Teil des Kulissenschlitzes liegt so, dass der Mitnehmer98A zwischen den Gabeln 100 und 101 nur dann gleiten kann, wenn die Stange 63 sich in der Stellung befindet, in welcher der Haltebolzen 65 in der Raste 64F und die Stange 84 sich in der Stellung befindet, in welcher der Haltebolzen 85 in der Raste N ist. Ein Zwischenhaltebolzen 102 arbeitet mit den Rasten in den

Stangen 63 und 84 zusammen, um sicherzustellen, dass zur gleichen Zeit nur eine davon aus den Stellungen ausgerückt werden kann, in welchen sie sich in in Abb. 3 darstellen.

Im Betrieb ist, wenn das getriebene Element 18 des Systems zur Ruhe kommt und dieses bei leerlaufender Maschine in Ruhe bleibt, während einer der beiden Langsamgänge eingerückt ist, das von der hydraulischen Kupplung 12 übertragene Drehmoment genügend gross, um eine Ausrücken der selbsteinrückenden Synchronkupplungsmutter 73 und des Klinkenkupplungselementes 59 zu erschweren bzw. zu verhindern. Sobald jedoch unter diesen Umständen die Rutschkupplung 23 voll eingerückt wird und danach das getriebene Element des Dreigangsgetriebes auch nur um einen Bruchteil zur Vorwärtsbewegung veranlasst wird, wird die Drehmomentbeanspruchung aus dem Übertragungsweg des eingerückten Langsamganges weggenommen, sodass die Klinkenkupplung 59 gelöst werden kann. Danach kann bei stehendem Fahrzeug jeder gewünschte Getriebewechsel in dem System vorgenommen werden und die Klinkenkupplung 59, im Eingriff mit der Rutschkupplung, wirkt als Anschlag auf das umlaufende Element des hydraulischen Übertragungssystems.

Auf diese Weise kann z.B. das Fahrzeug, wenn es durch Bremsen in einem indirekten Vorwärtsgang zur Ruhe gebracht worden ist, mit leerlaufender Maschine wie folgt umgesteuert werden: Der Betätigungshebel 98, der mit der Kulisse 101 der Wählstange 84 zusammenarbeitet, wird in die Stellung, die in Abb. 3 dargestellt ist, geschoben, in welcher er den ersten Gang in dem Wechselgetriebe mit unge- sperrter Synchronkupplung entweder aufrecht erhält oder vorwählt, d.h. der Bolzen 85 befindet sich in der Raste N; danach wird der Hebel 98 quer zur Kulisse verschoben, um in die Gabel 100 der Wählstange 63 eingeschoben und danach so betätigt zu werden, dass er die Kerbe 64N mit dem Bolzen 65 zusammenbringt, wodurch das Klinkenkupplungsglied 59 auf der Vorgelegewelle in seine ausgerückte Stellung gebracht werden soll. Das Leerlaufdrehmoment, welches von der Turbokupplung 13 übertragen wird, verhindert eine Lösung der Klinkenkupplung auf der Vorgelegewelle und dieses Drehmoment wirkt, wenn sich die Synchronkupplungsmutter in der Stellung des zweiten Ganges befindet (was einem Zusammengreifen der Raste 2 mit dem Sperrbolzen 85 entspricht und wobei das Glied 83 sich in Normalstellung befindet(, so, dass dieselbe in dieser Stellung gesperrt bleibt. Um in Leerlaufstellung zu kommen, wird die Rutschkupplung 23 kurz durch Niederdrücken des Pedales 51 und kurzes Lösen der Fahrzeugbremsen voll eingerückt, wodurch das Drehmoment, über die Kupplung wirkend, das Fahrzeug leicht in Bewegung versetzen kann, wenigstens in dem sehr kleinen Ausmass, welches benötigt wird, um die Spannung auf der Vorgelegewelle wegzubekommen und die Drehmomentbeanspruchung von der Synchronkupplung herunterzubringen, sodass diese vermittels des Federgliedes 83 entsperrt wird, und die Vorgelegewellen-Klinkenkupplung durch das Federglied 62 ausgerückt werden kann. Das Wendegetriebe ist nun entlastet und kann mittels des Hebels 96 zwecks Umsteuerung verschoben werden, sodann wird die Kupplung 23 kurz eingerückt, sodass die Drehbewegung der Vorgelegewelle aufhört; die Vorgelege- wellenklinkenkupplung wird nochmals durch Verschieben des Hebels 98 quer zur Kulisse betätigt, worauf nach Lösung der Kupplung 23 das Drehmoment die Synchronkupplung veranlasst, in die erste Gangstellung zu rücken.

Wenn das erfindungsgemässe Übertragungssystem im Zusammenhang mit einem Fahrzeug benutzt wird, ist es nicht immer möglich, die leichte Drehbewegung, die notwendig ist, um bei stehendem Fahrzeug eine Gangwechselschaltung vorzunehmen, auf die Triebräder zu übertragen; ein solcher Fall kann beispielsweise eintreten, wenn eine Lokomotive mit angedrückten Puffern steht oder wenn ein Strassenmotorfahrzeug in einem zu hohen Getriebegang an einer Steigung zum Stehen kommt und durch die Bremsen festgehalten wird. Um solchen Bedingungen zu begegnen, ist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal Vorsorge getroffen, dass in den Übertragungselementen zwischen den getriebenen Elementen des Wechselgetriebes und den Triebrädern genügend Drehelastizität vorhanden ist, um die notwendige Drehung zur Entlastung des eingerückten Langsamganges durch Betätigen der Hilfskupplung und nachfolgende Vergrösserung des vom Motor ausgeübten Drehmomentes auf das System bewirken zu können. Wenn das letzte Übertragungsglied des Fahrzeuges in herkömmlicher Weise in einer Kardanwelle besteht, welche die Achse antreibt, deren Drehmomentreaktion durch die Fahrzeugfedern aufgenommen wird, so ist dies eine ausreichende Drehfederung im Sinn dieser Erfindung. Wenn aber die Drehmoment-Reaktion durch den Endabtrieb starr aufgenommen wird und alle die Endtriebewellen in Bezug auf Verdrehung sehr steif sind, wird es nötig sein, eine gewissen Drehnachgiebigkeit in die Übertragung einzuschalten.

Wenn z.B. ein Fahrzeug, welche ein, in Abb. 1 dargestelltes Übertragungssystem besitzt und bei welchem ein indirekter Vorwärtsgang eingerückt ist, z.B. infolge des an sich ungewöhnlichen Umstandes, dass es mit angezogenen Bremsen mit seiner vorderen Stosstange an einer Mauer ansteht, nicht mehr in der Lage sein sollte, wieder anzufahren, kann die Betätigung des Wendegetriebes wie folgt erfolgen: Unter solchen Umständen ist, wenn die Maschine im Leerlauf läuft, die Drehmomentenbeanspruchung auf die treibende Welle 20 gleich dem Leerlaufdrehmoment, welches von der Turbokupplung 12 übertragen wird, vervielfacht um das Übersetzungsverhältnis des jeweils eingerückten Ganges. Das Gangstellglied 98 wird in die Stellung geschoben, in der es die Synchronkupplung entsperrt und die Rutschkupplung 23 wird, während die Maschine noch im Leerlauf läuft, voll eingerückt. Die leerlaufende Maschine wird nun leicht auf Touren gebracht, sodass das von der Turbokupplung direkt über die Reibungskupplung 23 übertragene Drehmoment das ursprünglich auf der Antriebswelle befindliche Drehmoment übersteigt und dadurch das vordere Ende der Antriebswelle in Umdrehung versetzt, indem der drehnachgiebige Antrieb in dem geringen Grad, der nötig ist, um die Last von der Vorgelegewelle herunterzunehmen, "gespannt" wird, sodass die Synchronkupplung entlastet wird und die Vorgelegewellen-Klinkenkupplung gelöst werden kann. Das Umsteuergetriebe ist nun entlastet und kann in der vorher beschriebenen Weise geschaltet werden.

Falls in den Teilen des Übertragungssystems, die hinter der getriebenen Welle 29 des Wechselgetriebes liegen, zu wenig Rückfederungskraft ist, um ein solches Spannen zu erlauben, kann das in den Abbildungen 1 - 4 gezeigte Beispiel so abgewandelt werden, wie dies in den Abbildungen 5 und 6 dargestellt ist. Der Zahnkranz 89A des Planetenumsteuergetriebes sitzt fest auf einer Zwischenwelle 90A und das getriebene Glied 18A sitzt fest auf einer Hohlwelle 103, in welcher die Welle 90A von Kugellagern 104 und 105 gehalten wird. Die Wellen 90A und 103 sind miteinander durch ein drehnachgiebiges Übertragungsglied verbunden, das aus Gummiklötzen 106 besteht, welche zwischen Radialwänden 107 auf der Rückseite des Zahnkranzes und Radialwänden 108 der Welle 103 ruhen.

Claims (3)

1) Energie-Übertragungssystem, bestehend aus einem Antriebsmotor, einem Mehrgang-Getriebe mit An- und Abtriebselement, einem den erwähnten Antriebsmotor und das erwähnte Antriebselement miteinander verbindenden kinetisch-hydraulischen Energie-Übertrager, der einer Bauart angehört, bei der die Drehmoment-Übertragung nicht völlig unterbrochen werden kann, während das genannte Getriebe in mindestens einem der zwischen dem erwähnten An- und Abtriebselement zur Wahl stehenden Vorwärtsgänge Kupplungselemente der positiven Synchron-Kupplungsbauart enthält, die unter Drehmomentbeanspruchung nicht ausgerückt werden können und die nicht ohne weiteres eine Leerlaufstellung des Getriebes ermöglichen, wobei das Getriebe ausserdem eine ein- und ausrückbare Rutschkupplung, mit deren Hilfe ein wesentlicher Teil des Drehmoments parallel zu dem vorerwähnten einen Übertragungsweg zwischen den An- und Abtriebselementen übertragen wird, und ein von aussen zu betätigendes Stellzeug besitzt, durch dessen Betätigung die Übertragung des Drehmoments über die vorgenannte Rutschkupplung durch das ganze System während der Getriebeschaltvorgänge von niedrigen zu höheren Gängen aufrecht erhalten wird, wobei ferner das genannte Getriebe so gebaut ist, dass mittels der erwähnten Rutschkupplung die erwähnten An- und Abtriebselemente in einem Übersetzungsverhältnis miteinander verbunden werden können, das eine höhere Geschwindigkeit im selben Drehsinn als das bestehende Übersetzungsverhältnis, bzw. eines derjenigen Übersetzungsverhältnisse, die mit Hilfe der vorerwähnten positiven Synchron-Kupplung erzielbar sind, bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein den Antrieb tatsächlich unterbrechendes Glied (58, 59) in dem, die positive Synchronkupplung (70 bzw. 71, 72) enthaltenden Übertragungsweg (13, 52, 53, 24, 54 bzw. 55, 66 oder 67, 29) befindet und dass ein Stellzeug (61, 62, 63, 98) zur Betätigung des erwähnten, den Antrieb unterbrechenden Gliedes (58, 59) vorgesehen ist.

2) Energie-Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem erwähnten Abtriebselement und dem Endabtrieb des Systems ein drehelastisches Zwischenglied (106, 107, 108, 103) vorgesehen ist.

3) Energie-Übertragungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung der genannten Synchron-Kupplung (70, bzw. 71, 72) und des genannten, den Antrieb unterbrechenden Gliedes (58, 59) ein gemeinsames Stellzeug (61, 62, 63, 98) vorgesehen ist.