AT406986B - Lastschaltbares wendegetriebe - Google Patents

Description

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   Die Erfindung handelt von einem lastschaltbaren Wendegetriebe in Planetenbauart für den Antriebsstrang einer Zug- oder Arbeitsmaschine, mit einer Eingangswelle und einer Aus- gangswelle, bestehend aus einem ersten und einem zweiten Sonnenrad und einem Planetenträger mit ersten und zweiten miteinander kämmenden Planetenrädem, wobei der Planetenträger mittels einer Rückwärtsbremse festbremsbar ist. 



   Wenn ein derartiges Fahrzeug beispielsweise als Radlader ein-setzbar sein soll, was schnelles Hin- und Herschalten zwischen Vorwärtsgang und Rückwärtsgang erfordert (Shuttle-Betrieb), muss der Rückwärtsgang unter Last in möglichst kurzer Zeit schaltbar sein. Die neuere Entwicklung geht dahin, Lastschaltgetriebe als Planetengetriebe auszuführen. 



   Bei der Ausführung eines Wendegetriebes als Planetengetriebe stellen sich zwei Probleme: Erstens sollen im Vorwärtsgang Eingangswelle und Ausgangswelle denselben Drehsinn haben, um nicht wegen des Wendegetriebes den ganzen Antriebsstrang umbauen zu müssen. Zweitens soll bei der während der Lebensdauer viel häufigeren Vorwärtsfahrt die Belastung und somit Abnutzung der Zahnräder kleiner als bei Rückwärtsfahrt sein. Bei den bekannten Wendegetrieben sind diese beiden Forderungen nicht gemeinsam erfüllt. 



   So ist beispielsweise in dem in der AT Anmeldung 1508/97 vom 09-09-97 vorgeschlagenen Antriebsstrang ein Wendegetriebe beschrieben, bei dem eine Sonne angetrieben und an einer weiteren abgetrieben wird und wobei der Steg im Vorwärtsgang mit der Antriebswelle und im Rückwärtsgang mit dem Gehäuse gekuppelt ist. Bei diesem bleibt im Vorwärtsgang der Drehsinn wohl unverändert, jedoch wird das Drehmoment über die - noch dazu stillstehenden - Planeten- räder übertragen. 



   Weiters ist aus der EP 246 511 A2 ein hohlradloses Wendegetriebe mit als Ravigneaux-Satz ausgebildeten Planetenrädern und zwei Sonnenrädern bekannt, wovon eines mit der Ein- gangswelle und eines mit der Ausgangswelle gekuppelt ist. Weiters ist eine Rückwärtsbremse vorhanden, mittels der der Planetenträger am Gehäuse festbremsbar ist. Die Vorwärtskupplung wirkt jedoch auf den Planetenträger, wodurch die Momentenübertragung über die nicht drehenden Planetenräder erfolgt. Dadurch werden gerade im häufiger gebrauchten Vorwärtsgang die Sonnen- und Planetenräder durch hohes Moment und stationären Eingriff besonders ungünstig belastet. 



   Es ist daher Ziel der Erfindung, ein lastschaltbares Wendegetriebe in Planetenbauart so zu verbessern, dass bei Vorwärtsfahrt der Drehsinn ungeändert bleibt, die Belastung und somit Abnutzung der Zahnräder kleiner als bei Rückwärtsfahrt ist, wobei geringstmögliche Baulänge erreicht werden soll. 



   Erfindungsgemäss sind die beiden Sonnenräder mittels einer Vorwärtskupplung verbindbar, wobei das erste Sonnenrad mit der einen Kupplungshälfte und das zweite mit der anderen Kupplungshälfte der Vorwärtskupplung direkt in Verbindung steht. 



   Es handelt sich somit um ein Planetengetriebe ohne Hohlrad, wobei Antrieb und Abtrieb an demselben Sonnenrad erfolgt. Das hat zur Folge, dass bei Vorwärtsfahrt Antrieb und Abtrieb im gleichen Drehsinn sind und unbelasteter Blockumlauf stattfindet. Mit anderen Worten :   diePlanetenräder stehen nicht nur relativ still, sie sind auch unbelastet. Der Verschleiss im Wen-   degetriebe ist somit minimal. Das hat noch den weiteren Vorteil, dass die Vorwärtskupplung sowohl auf der Antrieb- als auch auf der Abtriebswelle angeordnet sein kann. Im zweiten Fall ist die Vorwärtskupplung dann dem Wendegetriebe nachgeschaltet und der Abtrieb erfolgt an der anderen Kupplungshälfte. 



   In einer bevorzugten Ausführungsform ist die eine Kupplungshälfte mit der Eingangswelle drehfest verbunden. Aufgrund der kinematischen Verhältnisse des Wendegetriebes ist eine vorteilhafte Weiterbildung möglich. Sie besteht darin, dass die Vorwärtskupplung (KV) als Trennkupplung zwischen Antriebsmotor und Wendegetriebe dient. Das bedeutet, dass entweder der Antriebsmotor keine eigene Trennkupplung braucht oder dass dessen Kupplung mit nur geringen Änderungen als Vorwärtskupplung dient. Wenn nämlich weder Rückwärtskupplung noch Vorwärtskupplung geschlossen sind, so rotiert die erste Sonne mit dem Steg. Dabei rollen die Planetenräder zwar auf den beiden Sonnen ab, übertragen jedoch kein Drehmoment. 



   Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar 
Fig.1: Das Schema einer ersten Ausführungsform, 
Fig.2: Das Schema einer zweiten Ausführungsform. 

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  In der in Figur 1 schematisch dargestellten Ausführungsform ist der Antriebsmotor mit 1 und eine Vorschaltgetriebeeinheit summarisch mit 2 bezeichnet. Die Vorschaltgetriebeeinheit 2 besteht aus dem erfindungsgemässen lastschaltbaren Wendegetriebe 10 und einem Lastschaltgetriebe 11, die beide als Planetengetriebe ausgeführt sind. Beide sind in einem nur angedeuteten und mit 9 bezeichneten Gehäuse untergebracht. In diesem kann sich auch eine Ölpumpe 8 befinden. 



   Das Wendegetriebe 10 besteht aus einem ersten Sonnenrad 12, einem zweiten Sonnenrad 13, einem ersten Planetenrad 14, einem zweiten Planetenrad 15 und einem Planetenträger 16. Das erste Planetenrad kämmt mit dem ersten Sonnenrad und mit dem zweiten ebenfalls im Plane- tenträger 16 gelagerten Planetenrad 15. Letzteres kämmt mit dem zweiten Sonnenrad 13. 



   Weiters gehört zum Wendegetriebe 10 eine Vorwärtskupplung (KV) 17 und eine Rückwärts- bremse (KR) 21, ihre Bezeichnung soll nur ihre Funktion erläutern. Die Vorwärtskupplung 17 wird von einer ersten Kupplungshälfte 18 und einer zweiten Kupplungshälfte 19 gebildet, die von einer Feder 20 aneinander gedrückt werden. Die eine Kupplungshälfte 18 ist über eine erste Wendegetriebeeingangswelle 22 mit dem zweiten Sonnenrad 13 verbunden, die andere Kupplungshälfte 19 einerseits mit dem Antriebsmotor 1 und andererseits direkt mit der zweiten Wendegetriebeeingangswelle 23. Die Rückwärtsbremse 21 wirkt zwischen dem Gehäuse 9 und dem Planetenträger 16. Sie wird nur für die Rückwärtsfahrt eingerückt, für Vorwärtsfahrt wird die Kupplung KV eingerückt, wenn die Kupplung 17 ausgerückt ist. Für Vorwärtsfahrt ist die Kupplung 17 eingerückt. 



   Das Lastschaltgetriebe 11besteht aus einem ersten Sonnenrad 30, einem zweiten Sonnenrad 31, einem Planetenträger 33 mit aus einem ersten Teil 35 und einem zweiten Teil 34 bestehenden Doppelplaneten und einem Hohlrad 36, das mit dem ersten Teil 35 kämmt. Das erste Sonnenrad 30 ist mit einer ersten Kupplungswelle 37 und das zweite Sonnenrad 31 mit einer zweiten Kupplungswelle 38 drehfest verbunden. 



   Erstere führt zu einer ersten Kupplung (K1) 39, zweitere zu einer zweiten Kupplung (K2) 46. 



  Die erste Kupplung besteht aus einem mit der ersten Kupplungswelle 37 in Verbindung stehenden Primärteil 40 und aus einem Sekundärteil 41, der Federn 43 enthält und mit einem Federträger 42 drehfest verbunden ist. Eine erste Bremse (K3) 44 hat ihren Primärteil 45 baulich mit dem Sekundärteil 41 der ersten Kupplung vereint ; ihr Sekundärteil ist gehäusefest. Eine zweite Kupplung (K2) 46 und eine zweite Bremse (K4) 47 sind genauso aufgebaut. Der Primärteil der zweiten Kupplung 46 ist über die zweite Kupplungswelle 38 mit dem zweiten Sonnenrad 31 drehfest verbunden und der Federträger 42 ist beiden Kupplungen 39,46 gemeinsam und in axialer Richtung nicht verschiebbar. 



   Das Eingangsglied des Lastschaltgetriebes 11 ist eine Eingangswelle 48, die mit dem Plane- tenträger 33 drehfest verbunden ist. Das Ausgangsglied ist eine Ausgangswelle 49, die mit dem Hohlrad 36 drehfest verbunden ist. 



   Die Ausführungsform der Figur 2 unterscheidet sich von der der Figur 1 in wesentlichen da- durch, dass das Wendegetriebe 10 nicht vor, sondern hinter dem Lastschaltgetriebe 11 angeordnet ist, wobei die eine und die andere Kupplungshälfte 18,19 der Vorwärtskupplung 17 Rollen tauschen. Ansonsten sind gleiche Teile gleich bezeichnet. Bedingt durch die Anordnung, sind einige Teile anders : eine Wendegetriebeausgangswelle 50 führt von der einen Kupplungshälfte der Vorwärtskupplung zum Schaltgetriebe 3 (Fig. 1); eine Wendegetriebeeingangswelle 51 ist als Hohlwelle ausgebildet und mit dem Ausgangsglied des Lastschaltgetriebes 11 - dessen Hohlrad 36 - antriebsverbunden. Die Eingangswelle 48 des Lastschaltgetriebes wird direkt vom Antriebsmotor 1 angetrieben und kann direkt in einer Hilfsantriebswelle 52 ihre ununterbrochene Fortsetzung finden.

   Diese Hilfsantriebswelle 52 setzt sich hinter dem Schaltgetriebe 3 als Nebenabtriebswelle 5 fort. Wenn keine Zapfwelle vorgesehen ist, kann sie aber auch weggelassen werden, dann braucht die Wendegetriebeeingangswelle 51 keine Hohlwelle mehr zu sein. 

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Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Lastschaltbares Wendegetriebe in Planetenbauart mit einer Eingangswelle (22) und einer Ausgangswelle (48), bestehend aus einem ersten (12) und einem zweiten (13) Sonnenrad (12,13) und einem Planetenträger (16) mit ersten (14) und zweiten (15) miteinander <Desc/Clms Page number 3> kämmenden Planetenrädern (14,15), wobei der Planetenträger mittels einer Rückwärtsbremse (KR) (21) festbremsbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sonnenräder (12,13) mittels einer Vorwärtskupplung (KV) (17) verbindbar sind, wobei das erste Sonnenrad (12) mit der einen Kupplungshälfte (19) und das zweite (13) mit der anderen Kupplungshälfte (18) der Vorwärtskupplung (17) direkt in Verbindung steht.
2. 2. Lastschaltbares Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Kupplungshälfte (18) mit der Eingangswelle (22) drehfest verbunden ist.
3. 3. Lastschaltbares Wendegetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärtskupplung (KV) (17) als Trennkupplung zwischen Antriebsmotor und Wendegetriebe dient.