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Die Erfindung betrifft ein Nebenabtriebsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein kommunales oder landwirtschaftliches Nutzfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, zwischen welchen mehrere Übersetzungsstufen vorgesehen sind, über die die Antriebswelle und die Abtriebswelle mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen miteinander koppelbar sind, wobei ein Wechsel zwischen den Übersetzungsverhältnissen unter Last vollziehbar ist.
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Nebenabtriebsgetriebe kommen unter anderem bei kommunalen oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen zur Anwendung, um unterschiedliche Drehzahlen an einem Nebenabtrieb darstellen und damit unterschiedliche Anbaugeräte über diesen Nebenabtrieb betreiben zu können. Bei Traktoren erfolgt ein Antrieb des jeweiligen Anbaugeräts dabei üblicherweise über eine Zapfwelle, welche dann fahrzeugseitig über das jeweilige Nebenabtriebsgetriebe durch Schalten eines der zur Verfügung stehenden Übersetzungsverhältnisse mit einem Antrieb des Nutzfahrzeuges gekoppelt wird.
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Wird das jeweilige Nebenabtriebsgetriebe dabei nicht lastschaltbar ausgeführt, so besteht bei einigen Ausführungen der Nutzfahrzeuge das Problem, dass vor Beginn des Betriebs des jeweiligen Anbaugeräts eines der Übersetzungsverhältnisse fest zu wählen ist und ein Wechsel in ein anderes Übersetzungsverhältnis im Folgenden nur bei Anhalten des Nutzfahrzeuges realisiert werden kann. Beim Betreiben von Anbaugeräten, deren Last sich über der Einsatzzeit ändert, hat dies zur Folge, dass ein für den Volllastfall geeignetes Übersetzungsverhältnis im Nebenabtriebsgetriebe zu wählen ist, um stets ein ausreichendes Drehmoment am Nebenabtrieb darstellen zu können. Zu Beginn resultiert diese auf Volllast ausgerichtete Wahl dann allerdings bei geringen Drehmomenten in einem ungünstigeren Betrieb und auch einem höheren Kraftstoffverbrauch. Aus diesem Grunde werden Nebenabtriebsgetriebe vereinzelt auch lastschaltbar ausgeführt, so dass während eines Betriebs eines Anbaugeräts ein drehmomentabhängiger Wechsel zwischen Übersetzungsverhältnissen des Nebenabtriebsgetriebes vollzogen und damit der Betrieb des Anbaugeräts optimiert werden kann.
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Aus der
DE 10 2011 084 623 A1 geht ein Nebenabtriebsgetriebe in Form eines Zapfwellengetriebes hervor, bei welchem eine Antriebswelle mit einer achsversetzt hierzu laufenden Abtriebswelle über eine von mehreren zwischenliegenden Übersetzungsstufen unter Definition je eines zugehörigen Übersetzungsverhältnisses gekoppelt werden kann. Die Übersetzungsstufen sind dabei jeweils einem von zwei Teilgetrieben zugeordnet, wobei jedes Teilgetriebe über eine Eingangswelle verfügt, welche über je ein Lastschaltelement drehfest mit der Antriebswelle gekoppelt werden kann. Zudem sind die Eingangswellen koaxial zueinander angeordnet und die Lastschaltelemente in einer Doppelkupplung zusammengefasst, so dass das Nebenabtriebsgetriebe insgesamt nach Art eines Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltet ist. Ein Wechsel zwischen den einzelnen darstellbaren Übersetzungsverhältnissen kann dann unter Last vollzogen werden, indem bei Koppelung von Antriebswelle und Abtriebswelle über ein Übersetzungsverhältnis des einen Teilgetriebes in dem jeweils anderen Teilgetriebe ein folgendes Übersetzungsverhältnis vorgewählt wird und ein letztendlicher Wechsel nur durch Umschalten zwischen den Lastschaltelementen erfolgt.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Nebenabtriebsgetriebe zu schaffen, welches lastschaltbar ist und sich gleichzeitig durch einen möglichst kompakten Aufbau auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Gemäß der Erfindung umfasst ein Nebenabtriebsgetriebe eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, zwischen welchen mehrere Übersetzungsstufen vorgesehen sind. Dabei können die Antriebswelle und die Abtriebswelle über die Übersetzungsstufen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen miteinander gekoppelt werden, wobei ein Wechsel zwischen den Übersetzungsverhältnissen unter Last vollziehbar ist. Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Nebenabtriebsgetriebe bevorzugt um ein Zapfwellengetriebe, wobei die Abtriebswelle in diesem Fall entweder selbst an einem Wellenende mit einem Zapfwellenprofil ausgestattet ist oder aber mit einer ein entsprechendes Profil aufweisenden Welle in Verbindung steht. Ferner kann das erfindungsgemäße Nebenabtriebsgetriebe in ein Kraftfahrzeuggetriebe integriert sein oder als separat vorliegendes und mit einem Nebenabtrieb des jeweiligen Kraftfahrzeuggetriebes zu koppelndes Getriebe vorliegen. Im erstgenannten Fall kann es sich bei der Antriebswelle des Nebenabtriebsgetriebes dann auch um eine Getriebewelle des Kraftfahrzeuggetriebes, wie beispielsweise eine Vorgelegewelle, handeln.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Übersetzungsstufen als Planetenstufen ausgeführt sind. Eine Ausführung der zwischen An- und Abtriebswelle liegenden Übersetzungsstufen in Planetenbauweise hat dabei den Vorteil, dass durch entsprechende Koppelung von Komponenten der Planetenstufen untereinander eine Vielzahl an unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen bei einer geringen Anzahl an Übersetzungsstufen realisierbar ist. Da hierbei des Weiteren problemlos eine Lastschaltbarkeit verwirklicht werden kann, können die Übersetzungsverhältnisse des Nebenabtriebsgetriebes bei kompaktem Aufbau und damit auch einer hohen Leistungsdichte dargestellt werden. In der Folge lassen sich das Gewicht und der Herstellungsaufwand für das Nebenabtriebsgetriebe ebenfalls reduzieren.
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Im Unterschied hierzu muss im Falle der
DE 10 2011 084 623 A1 für jedes darzustellende Übersetzungsverhältnis je eine Übersetzungsstufe vorgesehen sein. Ferner ist die Anzahl an vorzusehenden Schaltelementen erhöht, da zum einen die beiden Lastschaltelemente zur Ankoppelung der Eingangswellen und zum anderen auch für jede Übersetzungsstufe je ein Schaltelement vorzusehen sind. Insgesamt sind damit der Bauaufwand und das Gewicht, sowie der Fertigungsaufwand erhöht.
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Erfindungsgemäß sind die Planetenstufen insbesondere als Minusplanetenradsätze ausgeführt, bei welchen ein Planetensteg mindestens ein Planetenrad führt, das jeweils sowohl mit einem radial innenliegenden Sonnenrad als auch mit einem radial außenliegenden Hohlrad in Zahneingriff steht. Allerdings können einzelne oder auch sämtliche Planetenstufen ebenso gut auch dort, wo es die Bindbarkeit zulässt, als Plusplanetenradsätze ausgebildet sein, wenn gleichzeitig im Vergleich zu einer jeweiligen Ausführung als Minusplanetenradsatz die jeweiligen Planetensteg- und Hohlradanbindungen getauscht werden und der Betrag der jeweiligen Standübersetzung um Eins erhöht wird. Bei einem Plusplanetenradsatz führt ein Planetensteg dann ein oder mehrere Planetenradpaare, wobei bei jedem Paar ein Planetenrad mit einem radial innenliegenden Sonnenrad und ein Planetenrad mit einem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder eines Paares untereinander kämmen.
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Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind insgesamt zwei Planetenstufen vorgesehen, wobei die Abtriebswelle über ein erstes Schaltelement mit einer Welle verbindbar ist. In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist die Antriebswelle dann mittels eines zweiten Schaltelements mit einem Planetensteg einer ersten Planetenstufe koppelbar, wobei ein Sonnenrad der ersten Planetenstufe an einem Gehäuse festgesetzt und ein Hohlrad der ersten Planetenstufe mit der Welle drehfest verbunden ist. Alternativ dazu kann ein Sonnenrad einer ersten Planetenstufe mittels eines zweiten Schaltelements an einem Gehäuse festgesetzt werden, während ein Planetensteg der ersten Planetenstufe mit der Antriebswelle und ein Hohlrad der ersten Planetenstufe mit der Welle drehfest verbunden ist. Weiter alternativ ist ein Hohlrad einer ersten Planetenstufe mittels eines zweiten Schaltelements mit der Welle koppelbar, wobei ein Sonnenrad der ersten Planetenstufe an einem Gehäuse festgesetzt und ein Planetensteg der ersten Planetenstufe mit der Antriebswelle verbunden ist.
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Es ist zudem eine vorteilhafte Weiterbildung einer der vorgenannten Varianten, dass ein Sonnenrad einer zweiten Planetenstufe über ein drittes Schaltelement drehfest mit der Welle gekoppelt werden kann, wobei ein Planetensteg der zweiten Planetenstufe mit der Antriebswelle und ein Hohlrad der zweiten Planetenstufe mit der Abtriebswelle verbunden ist. Entsprechend einer hierzu alternativen Weiterbildung ist hingegen ein Planetensteg einer zweiten Planetenstufe über ein drittes Schaltelement drehfest mit der Antriebswelle koppelbar, während ein Sonnenrad der zweiten Planetenstufe mit der Welle und ein Hohlrad der zweiten Planetenstufe mit der Abtriebswelle verbunden ist. Schließlich kann bei einer weiteren, alternativen Variante ein Hohlrad einer zweiten Planetenstufe über ein drittes Schaltelement drehfest mit der Abtriebswelle gekoppelt werden, wobei ein Sonnenrad der zweiten Planetenstufe mit der Welle und ein Planetensteg der zweiten Planetenstufe mit der Antriebswelle verbunden ist.
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Alle der vorgenannten Ausführungsformen eines Nebenabtriebsgetriebes haben dabei den Vorteil, dass aufgrund des Aufbaus geringe Planetensatz- und Schaltelementmomente, sowie niedrige Absolut- und Relativdrehzahlen auftreten. Ferner lässt sich jeweils ein hoher Verzahnungswirkungsgrad erzielen. Die Planetenstufen sind in axialer Richtung betrachtet bevorzugt in der Reihenfolge erster Planetensatz und zweiter Planetensatz angeordnet, wobei allerdings auch eine anderweitige Reihenfolge gewählt werden kann, sofern die Bindbarkeit der Schaltelemente dies zulässt.
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Bei den Schaltelementen handelt es sich bevorzugt um lastschaltbare Schaltelemente und hierbei insbesondere um kraftschlüssige Kupplungen bzw. Bremsen, wie beispielsweise Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen. Alternativ dazu können jedoch auch vereinzelt formschlüssige Schaltelemente, wie Sperrsynchronisationen oder Klauenkupplungen bzw. –bremsen zur Anwendung kommen.
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In den Fällen aller vorgenannten Ausführungsformen lässt sich ein erstes Übersetzungsverhältnis durch Ansteuern des zweiten und des dritten Schaltelements darstellen, wohingegen ein zweites Übersetzungsverhältnis durch Betätigen des ersten und des dritten Schaltelements geschaltet wird. Ferner kann ein drittes Übersetzungsverhältnis durch Ansteuern des ersten und des zweiten Schaltelements definiert werden. In der Folge sind an der Darstellung jedes Übersetzungsverhältnisses zwei der insgesamt drei Schaltelemente beteiligt, wodurch durch das jeweils verbleibende, geöffnete Schaltelement geringe Schleppmomente hervorgerufen werden.
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Bevorzugt weist die erste Planetenstufe eine Standübersetzung von –2,077 auf, während die zweite Planetenstufe mit einer Standübersetzung von –2,416 ausgestaltet ist. Hierdurch werden eine Übersetzung von 1,249 im ersten Übersetzungsverhältnis, eine Übersetzung von 1,000 im zweiten Übersetzungsverhältnis, sowie eine Übersetzung von 0,675 im dritten Übersetzungsverhältnis definiert, welche im Zusammenspiel mit dem jeweils vorgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe zur Darstellung der beiden Standardzapfwellendrehzahlen 540 U/min und 1000 U/min geeignet sind, sowie die Definition eines Ganges zur Darstellung der Standardzapfwellendrehzahl 540 U/min als Eco-Gang bei reduzierter Motordrehzahl ermöglichen. Schließlich sind geeignete Gangsprünge zwischen den einzelnen Übersetzungsverhältnissen realisierbar.
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Im Falle der vorgenannten Definition der einzelnen Übersetzungsverhältnisse kann insbesondere das dritte Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement, wie beispielsweise als Klauenkupplung, ausgeführt werden, da dieses lediglich an der Darstellung der ersten beiden Übersetzungsverhältnisse beteiligt und beim Wechsel vom zweiten Übersetzungsverhältnis in das dritte Übersetzungsverhältnis nur zu öffnen ist. Bei Darstellung des dritten Übersetzungsverhältnisses erzeugt das dann geöffnete, dritte Schaltelement geringerer Schleppverluste, als dies bei einem kraftschlüssigen Schaltelement der Fall wäre.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verlaufen die An- und die Abtriebswelle koaxial oder unter einem Winkel zueinander. Im erstgenannten Fall kann hierdurch eine koaxiale Lage von An- und Abtrieb realisiert werden, während eine winkelige, insbesondere orthogonale, Lage von An- und Abtrieb für Front-Quer-Anwendungen geeignet ist.
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Eine Anbindung des erfindungsgemäßen Nebenabtriebsgetriebes an das jeweilige Kraftfahrzeuggetriebe kann im Rahmen der Erfindung bevorzugt über ein zwischenliegendes, kraftschlüssiges Schaltelement, wie eine Lamellenkupplung, dargestellt werden. Prinzipiell kommen aber als Ankoppelungselemente zur Anbindung des Nebenabtriebsgetriebes an das jeweilige Kraftfahrzeuggetriebe sämtliche gängigen Koppelelemente in Betracht, wie beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, eine hydrodynamische Kupplung, eine integrierte Anfahrkupplung oder –bremse, eine zusätzliche Anfahrkupplung, eine zusätzliche Elektromaschine, etc.. Ferner kann erfindungsgemäß prinzipiell auf jeder der Wellen des Nebenabtriebsgetriebes eine Elektromaschine oder eine sonstige Kraft-/Leistungsquelle angeordnet werden. Des Weiteren kann auf jeder Welle auch prinzipiell ein Freilauf zu einem umliegenden Gehäuse oder zu anderen Wellen vorgesehen sein.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische Ansicht eines Nebenabtriebsgetriebes entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung eines Nebenabtriebsgetriebes gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
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3 eine schematische Ansicht eines Nebenabtriebsgetriebes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
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4 eine schematische Darstellung eines Nebenabtriebsgetriebes, ausgestaltet entsprechend einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
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5 eine schematische Ansicht eines Nebenabtriebsgetriebes gemäß einer fünften Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
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6 eine schematische Darstellung eines Nebenabtriebsgetriebes gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
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7 eine schematische Ansicht eines Nebenabtriebsgetriebes entsprechend einer siebten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
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8 eine schematische Darstellung eines Nebenabtriebsgetriebes, gestaltet entsprechend einer achten Ausführungsform der Erfindung;
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9 eine schematische Ansicht eines Nebenabtriebsgetriebes gemäß einer neunten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
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10 eine schematische Darstellung eines Nebenabtriebsgetriebes entsprechend einer zehnten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; und
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11 eine bespielhafte Schaltmatrix für die Nebenabtriebsgetriebe nach den 1 bis 10.
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Aus 1 geht eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nebenabtriebsgetriebes hervor, bei welchem in einem Gehäuse 1 eine Antriebswelle 2, eine Abtriebswelle 3, sowie zwei Planetenstufen 4 und 5 aufgenommen sind. Vorliegend sind die Planetenstufen 4 und 5 dabei als Minusplanetenstufen ausgebildet, wobei es jedoch ebenso denkbar ist, zumindest eine der Planetenstufen 4 und 5 als Plusplanetenstufe auszuführen, wenn gleichzeitig eine jeweilige Steg- und eine Hohlradanbindung getauscht und der Betrag der Standübersetzung im Vergleich zu der Ausführung als Minusplanetenstufe um Eins erhöht wird.
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Wie des Weiteren in 1 zu erkennen ist, umfasst das erfindungsgemäße Nebenabtriebsgetriebe zudem insgesamt drei Schaltelemente 6, 7 und 8, welche vorliegend jeweils als Lamellenkupplungen ausgeführt sind. Eine räumliche Anordnung der Schaltelemente 6, 7 und 8 kann dabei prinzipiell beliebig sein und wird nur durch deren Abmessungen, sowie die äußere Formgebung begrenzt. Im Falle des Schaltelements 8 ist alternativ zudem eine Ausführung als Klauenkupplung denkbar.
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Abgesehen von der Antriebswelle 2 und der Abtriebswelle 3 weist das erfindungsgemäße Nebenabtriebsgetriebe zudem zwei weitere Wellen 9 und 10 auf, wobei die Welle 9 dabei mit einem Hohlrad 11 der ersten Planetenstufe 4 verbunden ist und zudem über das Schaltelement 6 drehfest mit der Abtriebswelle 3, sowie über das Schaltelement 8 drehfest mit der Welle 10 gekoppelt werden kann. Die Welle 10 steht im weiteren Verlauf drehfest mit einem Sonnenrad 12 der zweiten Planetenstufe 5 in Verbindung.
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Wie des Weiteren in 1 zu erkennen ist, ist die Antriebswelle 2 drehfest mit einem Planetensteg 13 der zweiten Planetenstufe 5 verbunden und kann mittels des Schaltelements 7 zudem mit einem Planetensteg 14 der ersten Planetenstufe 4 gekoppelt werden. Ferner ist die, koaxial zu der Antriebswelle 2 verlaufende Abtriebswelle 3, neben der Anbindbarkeit an die Welle 9, noch drehfest mit einem Hohlrad 15 der zweiten Planetenstufe 5 verbunden. Schließlich ist noch ein Sonnenrad 16 der ersten Planetenstufe 4 am Gehäuse 1 festgesetzt.
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Aus 2 geht eine schematische Darstellung eines Nebenabtriebsgetriebes entsprechen einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor, wobei diese Ausgestaltung weitestgehend der Variante nach 1 entspricht. Einziger Unterschied ist, dass eine Antriebswelle 17 und eine Abtriebswelle 18 nicht koaxial sondern orthogonal zueinander verlaufen. Die Anbindung der Antriebswelle 17 und der Abtriebswelle 18, sowie der übrigen Komponenten des Nebenabtriebsgetriebes entsprechen dann der vorhergehenden Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Des Weiteren geht aus 3 eine schematische Ansicht eines Nebenabtriebsgetriebes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung hervor, bei welcher im Unterschied zu der Variante nach 1 eine Antriebswelle 19, neben der Verbindung mit dem Planetensteg 13, auch drehfest mit dem Planetensteg 14 der ersten Planetenstufe 4 gekoppelt ist. Als weiterer Unterschied steht das Sonnenrad 16 mit einer Welle 20 in Verbindung, welche über das Schaltelement 7, in diesem Fall als Lamellenbremse ausgeführt, an dem Gehäuse 1 festgesetzt werden kann. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform nach 3 dann der Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Die aus 4 schematisch hervorgehende, vierte Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Nebenabtriebsgetriebes stellt dann wiederum eine geringfügige Abwandlung gegenüber der Variante nach 3 dar, indem eine Antriebswelle 21 und eine Abtriebswelle 22 in diesem Fall, ähnlich zu der Variante aus 2, nicht koaxial, sondern orthogonal zueinander verlaufen. Die Einbindung der einzelnen Komponenten entspricht ansonsten der Ausführungsform nach 3.
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In 5 ist eine weitere, fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nebenabtriebsgetriebes schematisch dargestellt. Dabei unterscheidet sich diese Ausführungsform von der Variante nach 1 dadurch, dass eine Antriebswelle 19, wie schon bei der Ausgestaltung nach 3, sowohl mit dem Planetensteg 13 der zweiten Planetenstufe 5, als auch mit dem Planetensteg 14 der ersten Planetenstufe 4 verbunden ist. Des Weiteren ist eine Welle 23 in diesem Fall nicht permanent drehfest mit dem Hohlrad 11 der ersten Planetenstufe 4 verbunden, sondern kann über das Schaltelement 7 mit diesem gekoppelt werden. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 5 aber der Variante nach 1.
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Die 6 zeigt zudem eine sechste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Nebenabtriebsgetriebes, bei welchem als Abwandlung gegenüber der Variante nach 5 eine Antriebswelle 21 und eine Abtriebswelle 22 orthogonal zueinander verlaufen.
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Des Weiteren ist in 7 eine siebte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nebenabtriebsgetriebes schematisch gezeigt. Dabei unterscheidet sich diese Ausführungsform von der Variante nach 1 dadurch, dass eine Antriebswelle 24 drehfest mit dem Planetensteg 14 der ersten Planetenstufe 4 verbunden ist und über das Schaltelement 8 mit dem Planetensteg 13 der zweiten Planetenstufe 5 gekoppelt werden kann. Aufgrund der zu 1 abweichenden Anordnung des Schaltelements 8 ist zudem eine Welle 25, neben der drehfesten Verbindung mit dem Hohlrad 11 der ersten Planetenstufe 4, sowie der Ankoppelbarkeit an die Abtriebswelle 3 über das Schaltelement 6, drehfest mit dem Sonnenrad 12 der zweiten Planetenstufe 5 verbunden. Schließlich ist noch, wie schon bei der Variante nach 3, eine Welle 20 vorgesehen, die das Sonnenrad 16 der ersten Planetenstufe 4 trägt und über das Schaltelement 7 am Gehäuse 1 festgesetzt werden kann. Im Übrigen entspricht die in 7 dargestellte Ausgestaltung der Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
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Die in 8 zu sehende, achte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nebenabtriebsgetriebes stellt wiederum eine geringfügige Abwandlung der vorhergehenden Variante nach 7 dar, indem die Abtriebswelle 18 und eine Antriebswelle 26 orthogonal zueinander verlaufen, während eine Einbindung bzw. Einbindbarkeit der einzelnen Komponenten der Variante nach 7 entspricht.
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In 9 ist eine neunte Ausgestaltungsmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Nebenabtriebsgetriebes schematisch dargestellt. Im Unterschied zu der Variante nach 1 ist eine Abtriebswelle 27 in diesem Fall nicht permanent drehfest mit dem Hohlrad 15 der zweiten Planetenstufe 5 gekoppelt, sondern kann über das Schaltelement 8 drehfest mit diesem verbunden werden. Des Weiteren ist eine Welle 25, welche in Übereinstimmung mit der Variante nach 1 über das Schaltelement 6 mit der Abtriebswelle 27 gekoppelt werden kann, sowohl mit dem Hohlrad 11 der ersten Planetenstufe 4, als auch mit dem Sonnenrad 12 der zweiten Planetenstufe 5 verbunden. Die Planetenstege 13 und 14 sind ferner permanent mit einer Antriebswelle 19 gekoppelt, während das Sonnenrad 16 der ersten Planetenstufe 4 auf einer Welle 20 angeordnet ist, die über das Schaltelement 7 am Gehäuse 1 festgesetzt werden kann. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung gemäß 9 der Variante nach 1.
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Die aus 10 hervorgehende Abwandlung der Ausführungsform nach 9 ist nur dahingehend verändert, dass eine Antriebswelle 21 und eine Abtriebswelle 28 nicht koaxial, sondern orthogonal zueinander verlaufen.
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Die einzelnen Abwandlungsmöglichkeiten der Varianten nach den 1 bis 10 können des Weiteren beliebig miteinander kombiniert werden, so dass weitere, nicht zeichnerisch dargestellte Varianten eines Nebenabtriebsgetriebes generiert werden können. Dabei lassen sich durch diese Kombinationen acht zusätzliche Varianten generieren.
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Schließlich geht aus 11 eine beispielhafte Schaltmatrix der Nebenabtriebsgetriebe gemäß den 1 bis 10 hervor, wobei neben einer Matrix der Betätigung der Schaltelemente 6 bis 8 zudem eine Übersetzung i in dem einzelnen Übersetzungsverhältnis, sowie ein Gangsprung φ angegeben sind. Diese jeweiligen Übersetzungen i und Gangsprünge φ werden dabei bei bevorzugten Standübersetzungen der Planetenstufen 4 und 5 erreicht, welche im Falle der ersten Planetenstufe 4 –2,077 und bei der zweiten Planetenstufe 5 –2,416 sind.
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Wie aus der Tabelle in 11 zu erkennen ist, wird ein erstes Übersetzungsverhältnis dadurch geschaltet, dass das Schaltelement 7 und das Schaltelement 8 betätigt werden, während das Schaltelement 6 geöffnet ist. Ausgehend hiervon wird dann in ein zweites Übersetzungsverhältnis geschaltet, indem das Schaltelement 7 geöffnet und im Folgenden das Schaltelement 6 geschlossen wird. Schließlich ergibt sich ein drittes Übersetzungsverhältnis, indem ausgehend vom zweiten Übersetzungsverhältnis das Schaltelement 8 geöffnet und das Schaltelement 7 geschlossen wird. Ein Wechsel zwischen den Übersetzungsverhältnissen wird dabei jeweils unter Last vollzogen.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausführungsformen eines Nebenabtriebsgetriebes kann bei kompakter Bauweise und hoher Leistungsdichte unter Last zwischen den einzelnen Übersetzungsverhältnissen geschaltet werden. In der Folge kann während des Betriebs eines Anbaugeräts und bei sich ändernder Drehmomentabnahme durch dieses Gerät zunächst in einem verbrauchsoptimalen Übersetzungsverhältnis gestartet und mit steigender Last dann ohne zwischenzeitlichen Stillstand des Nutzfahrzeuges bzw. Unterbrechen des Arbeitsprozesses in ein ein höheres Drehmoment ermöglichendes Übersetzungsverhältnis gewechselt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Antriebswelle
- 3
- Abtriebswelle
- 4
- Planetenstufe
- 5
- Planetenstufe
- 6
- Schaltelement
- 7
- Schaltelement
- 8
- Schaltelement
- 9
- Welle
- 10
- Welle
- 11
- Hohlrad
- 12
- Sonnenrad
- 13
- Planetensteg
- 14
- Planetensteg
- 15
- Hohlrad
- 16
- Sonnenrad
- 17
- Antriebswelle
- 18
- Abtriebswelle
- 19
- Antriebswelle
- 20
- Welle
- 21
- Antriebswelle
- 22
- Abtriebswelle
- 23
- Welle
- 24
- Antriebswelle
- 25
- Welle
- 26
- Antriebswelle
- 27
- Abtriebswelle
- 28
- Abtriebswelle
- i Ü
- bersetzung
- φ G
- angsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011084623 A1 [0004, 0009]
