DE2219242A1

DE2219242A1 - Zahnraederwechselgetriebe fuer strassenund/oder gelaendegaengige sonderfahrzeuge

Info

Publication number: DE2219242A1
Application number: DE19722219242
Authority: DE
Inventors: Dirk Carstens; Manfred Dipl Ing Hoyer
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1972-04-20
Filing date: 1972-04-20
Publication date: 1973-10-25
Also published as: DE2219242C2

Description

Zahnräderwechselgetriebe für straßen- und/oder geländegängige Sonderfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauweise fttr straßen- und/oder geländegängige sonderfahrzeuge, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit einem einer Hauptschaltgruppe nachgeschalteten Gruppengetriebe und einer im Kraftfluß zwischen diesem und der Hauptschaltgruppe angeordneten, als Anfahrkupplung dienenden Schaltkupplung zur Schaltung der Gangstufen der Hauptschaltgruppe, die eine parallel zu deren Antriebswelle angeordnete Vorgelegewelle und mit Synchronisiermitteln versehene Schaltglieder hat.
Zahnräderwechselgetriebe vorgsnannter Gattung zeichnen sich insbesondere durch ihre leichte Schaltbarkeit aus. In der bisher bekannten Bauweise sidn sie jedoch nicht für die wahlweise Verwendung in einem Triebwerksgehäuse in gedrängter Zweiwellenbauweise, insbesondere nicht kostengerecht mit einer Trochenreibungskupplung als Schaltkupplung verwendbare Als SchaltLupplung eignet sich bei Zahnräderwechselgetrieben jedoch insbecondere eine gute belüftete Trockenreibungskupplungt. Bei den bisher bekannten Zahnräderwechselgotriebo der geschilderten Art hat man jadoch die Reibungskupplung baulich zwischen der Hauptschaltgruppe und dem Gruppengetriebe angeordnet und als massenbchaftete hydraulisch betütigte Reibungskupplung ausgeführt, deren Ersatz gegen sine Trockenreibungskupplung aus ässtongründem paktisch nicht zu vuzwirklichen ist.
Ausgehend von diesen Erfenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, ein Zahnräderwechselgetriebe der vorausgesetzten Gattung dahingehend zu verbessern, daß dieses kostengerecht in Zweiwellenbauweise mit einer wahlweise baulich hinter dem Gruppengetriebe gut belüftbar angeordneten Reibungskupplung ausfhhrbat ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Antriebswelle der Hauptschaltgruppe als Lagerung für die Vorgelegewellenzahnräder des Gruppengetriebes dient, daß dessen Abtriebswelle koaxial von der Vorgelegewelle der Hauptschaltgruppe durchsetzt und als Lagerung für ein Abtriebszahnrad des Gruppengetriebes ausgebildet ist. Durch diese vorteilhafte Bauweise wird insbesondere erreicht, daß bei kostesparender und gedrängter Bauweise handelsübliche Reibungskupplungen beliebiger Bauweise als Schaltkupplungen Verwendung finden können, ohne daß hierdurch die Hauptschaltgruppe und das Gruppengetriebe baulich beeinflußt werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die der Hauptschaltgruppe in Hraftfluß nachgeordnete Schaltkupplung außerhalb deren vorzugsweise mit dem Gruppengetriebe gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist, Hierdurch wird insbesondere eine gute und baulich günstige Belüftung der Reibungskupplung geschaffen. Dabei st es zweckdienlich, daß die Schaltkupplung in ar.
sich bekannter Weise als vorzugzweise durch ein Gehäuse gekapselts Trockenre@bungskupplung ausgeführt ist.
Zur Erzielung ebenfalls leicht schaltbarer Ruckwärtsgangstufen ist vorgesehen, daß die Vorgelegewelle der Hauptschaltgruppe in an sich bekannter Weise durch deren Antriebswelle wahlweise über ein Umkehrzahnrad antreibbar ist.
Eine besonders kostengerechte Lösung filr den Gruppengetriebeteil kann ferner dadurch erreicht werden, daß das Gruppengetriebe durch zwei drehfest miteinander verbundene, frei drehbare Zahnräder der Antriebswelle der Hauptschaltgruppe und durch zwei diesen zugeordnete, frei drehbar auf der Antriebswelle des Gruppengetriebes gelagerte und wahlweise mit dieser kuppelbare Zahnräder gebildet ist, deren eines als Abtriebszahnrad dient.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zur wahlweisen Nutzung des Gruppengetriebes in zwei nicht schaltbaren Geschtlndigkeitsbereichen vorgesehen, daß das dem Antrieb der drehfest miteinander verbundenen und frei drehbar auf der Antriebswelle der Hauptschaltgruppe sitzenden Zahnräder dienende Zahnrad der Antriebswelle des Gruppengetriebes und das mit diesem kämmende Zahnrad der Antriebswelle der Hauptschaltgruppe wahlweise gegeneinander austauschbar gestaltet sind.
Zur Benutzung der vorbeschriebenen Zahnräder des Zahnräderwechselgetriebes in einem extrem niedrigen Geschwindigkeitsbereich fWr den Ackerbetrieb und wahlweisen Ausnutzung im schnellen Straßenbetrieb ist nach der Erfindung ferner vorgesehen, daß das Abtriebszahnrad des Gruppengetriebes mit einem frei drehbar auf einer Nebenantriebswelle gelagerten Zahnrad kämmt, das drehfest mit einem benachbarten Zahnrad verbunden ist, daß diese beiden Zahnräder mit je einem zugeordneten, frei drehbar auf einer Abtriebswelle gelagerten Zahnrad kämmt, die wahlweise mit der Abtriebswelle durch ein vorzugsweise gemeinsames, zwischen den beiden angeordnetes Schaltglied kuppelbar sind.
FUr den besonders kostengerechten Antrieb einer motordrehzahlabhängig angetriebenen Zapfwelle wird außerdem vorgeschlagen, daß eines oder mehrere Zahnräder der Vorgelegewelle der Hauptschaltgruppe dem Antrieb einer koaxial zur Nebenantriebswelle gelagerten Nebenwelle dient, die wahlweise mittels einer Reibungskupplung mit der Nebenantriebswelle kuppelbar ist. Dabei ergibt sich eine besonders vorteilhafte Lösung dadurch, daß die Nebenwelle zwei frei drehbar auf ihr gelagerte und wahlweise durch ein vorzugsweise gemeinsames Schaltglied mit ihr kuppelbare Zahnräder aufweist, die mit entsprechenden Zahnrädern der Vorgelegewelle in Eingriff stehen. FUr die Schaffung einer kompakten Bauweise ist es dabei zweckdienlich, daß die der Nebenantriebswelle zugeordnete Reibungskupplung zwischen dem auf ihr gelagerten, vom Abtriebszahnrad des Gruppengetriebes angetriebenen Zahnrad und den beiden durch die Antriebswelle der Hauptschaltgruppe angetriebenen Zahnrädern der Nebenwelle angeordnet ist.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, entnommen werden.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist mit 1 das Schwungrad einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine bezeichnet, das drehfest mit einer Antriebswelle 2 einer Hauptschaltgruppe 3 des erfindungsgemäßen Zahnräderwechselgetriebes verbunden ist. Die Antriebswelle 2 ist in Lagern 4 bzw. 5 eines Gehäuses 6 gelagert. Die Hauptschaltgruppe 3 hat drehfest auf der Antriebswelle 2 sitzende Zahnräder 7 bis 10.
Das Zahnrad 7 kämmt mit einem frei drehbar auf einer Vorgelegewelle 11 der Hauptschaltgruppe 3 gelagerten Zahnrad 12, während das Zahnrad 8 mit einem für sich im Gehäuse 6 gelagerten Umkehrzahnrad 13 im Eingriff steht, das wiederum mit einem frei drehbar auf der Vorgelegewelle 11 sitzenden Zahnrad 14 kämmt.
Zur Einschaltung einer Gangstufe I bzw. R der Hauptschaltgruppe 3 ist zwischen den beiden Zahnrädern 12 und 13 auf der Vorgelegewelle II eine drehfest und verschiebbare Doppelschaltklaue 15 mit Synchronisiermitteln vorgesehen. Die Gangstufe II der Hauptschaltgruppe 3 wird durch das Zahnrad 9 und ein mit diesem kämmendes Zahnrad 16 gebildet, das frei drehbar auf der Vorgelegewelle 11 sitzt. Auf der Vorgelegewelle 11 ist weiterhin ein wahlweise kuppelbares Zahnrad 17 angeordnet, das mit dem Zahnrad 10 kämmt und mit diesem die Gangstufe IV der Hauptschaltgruppe 3 bildet. Zur Einschaltung der Gangstufe III bzw. IV ist zwischen den beiden Zahnrädern 16 und17 auf der Vorgelegewelle 11 drehfest und axial verschiebbar eine mit Syrichronisiermitteln versehene Doppelschaltklaue 18 vorgesehen. Als Lagerung für die Vorgelegewelle 11 dient linksseitig ein im Gehäuse 6 sitzendes Lager 19, während das rechte Ende der Vorgelegewelle 11 in einer Antriebswelle 20 eines Gruppengetriebes 21 lagert, die wiederum mit ihrem rechten Ende in einem Lager 22 des Gehäuses 6 gelagert ist.
Im Kraftfluß ist zwischen der Vorgelegewelle 11 und der Antriebswelle 20 des Gruppengetriebes 21 außerhalb des Gehäuses 6 eine sich selbst belüftende ein- und ausrückbare Trockenreibungskupplung 23 als Schaltkupplung vorgesehen. Die Trockenreibungskupplung 23 ist durch ein mit Luftführungen versehenes Gehäuse 24 gekapselt. Das Gruppengetriebe 21 hat zwei frei drehbar und durch eine Hohlwelle 25 drehfest miteinander verbundene Zahnräder 26 bzw. 27, die mit einem frei drehbar auf der Antriebswelle 20 gelagerten Zahnrad 28 bzw. 29 kämmt. Zur wahlweisen Verbindung der beiden Zahnräder 28 bzw. 29 mit der Antriebswelle 20 in einer Schaltstufe S" bzw. 'tA" ist zwischen diesen drehfest und axial verschiebbar auf der Antriebswelle 20 eine Doppelschaltklaue 30 vorgesehen. Vorzugsweise soll im Gruppengetriebe 21 das Zahnrad 27 mit gleichen Schaltklauen versehen sein wie das Zahnrad 29 und mittels einer Steckverbindung mit der Hohlwelle 25 dergestalt verbunden sein, daß ein wahlweiser Wechsel der beiden Zahnräder 27 und 29 untereinander möglich ist. Hierdurch soll wahlweise die Möglichkeit gegeben sein, das erfindungsgemäße Zahnräderwechselgetriebe bei einem Fahrzeug in einem Geschwindigkeitsbereich von ca. 1 bis 30 km/h oder ca.
1 bis 50 km/h zu verwenden, ohne daß hierzu Sonderteile bzw.
eine Umgestaltung der Hauptschaltgruppe 3 notwendig ist.
Als Abtrieb der in Zweiwellenbauweise ausgeführten Hauptschaltgruppe 3 und des Gruppengetriebes 21 dient dessen Zahnrad 28, das mit einem Zahnrad 31 eines dem Gruppengetriebe 21-nachgesenalteten Kriechgangvorgeleges 32 kämmt. Das Kr.iechgangvorgelege 32 ist außer dem Zahnrad 31 durch ein über eine Hohlwelle 33 drehfest mit diesem verbundenes Zahnrad 34 und mit diesen kämmendes Zahnräder 35 bzw. 36 gebildet, die frei drehbar auf einer Abtriebswelle 37 gelagert sind. Zur Einschaltung einer dem Straßenbetrieb dienenden übersetzten Schaltstufe "S" und einer für den Ackerbetrieb vorgesehenen untersetzten Schaltstufe "A" ist zwischen den beden Zahnrädern 35 und 36 auf der Abtriebswelle 37 drehfest und axial verschiebbar eine Doppelschaltklaue 38 angeordnet. Die Doppelschaltklaue 38 kann im Bedarfsfalle, falls die Herstellungskosten es zulassen, durch eine Dop.pelreibungskupplung bzw. eine einfache Reibungskupplung und einen Freilauf ersetzt sein, so daß eine Umschaltung von .'\ckerbetrieb auf Straßenbetrieb bzw. umgekehrt unter Last im Kriechgangvor gelege 32 durchführbar ist.
Außer den vorbeschriebenen Teilen ist im Gehäuse 6 ein zweistufiger antriebsmaschinendrehzahlabhängig angetriebener Nebenantrieb 39 gelagert. Der Nebenantrieb 39, der als Zapfwellenantrieb dient, hat vorzugsweise ein mit dem Zahnrad 12 bzw. 16 kämmendes Zahnrad 40 bzw. 41.Die beiden Zahnräder 40 bzw. 41 lagern frei drehbar auf einer hohlen Nebenwelle 42 und sind mittels einer vorzugsweise mit Synchronisiermitteln versehenen Doppelschaltklaue 43 wahlweise mit dieser kuppelbar. Als Lagerung für die Nebenwelle 42 ist im Gehäuse 6 ein Lager 44 bzw. 45 vorgesehen.
In der Nebenwelle 42 lagert mit ihrem linken Endteil eine als Zapfwellenantrieb dienende Nebenantriebswelle 46, welche mit ihrem rechten Endteil in einem Lager 47 des Gehäuses 6 gelagert ist. Im Kraftfluß ist zwischen der Nebenwelle 42, die durch die Antriebswelle 2 mit einer Drehzahl von n = 500 U/min bzw.
n = 1000 U/min wahlweise angetrieben wird und der Nebenantriebs welle 46 eine Reibungskupplung 48 angeordnet. Die Reibungskupplung 48 soll vorzugsweise als hydraulisch ein- und ausrückbare Reibungskupplung ausgeführt sein, welche baulich zwischen dem Lager 45 und dem Zahnrad 31 angeordnet ist. Dabei soll aus Kostengründen die Hohlwelle 33 des Kriechgangvorgeleges 32 auf der Nebenantriebswelle 46 gelagert sein.

Claims

P a t e n t an s p r U c h e-

1. Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauweise für straßen-und/oder geländegängige Sonderfahrzeuge, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit einem einer Hauptschaltgruppe nachgeschalteten Gruppengetriebe und einer im Kraftfluß zwischen diesem und der Hauptschaltgruppe angeordneten als Anfahrkupplung dienenden Schaltkupplung zur Schaltung der Gangstufen der Hauptschaltgruppe, die eine parallel zu deren Antriebswelle angeordnete Vorgelegewelle und mit Synchronisiermitteln versehene Schaltglieder hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Äntriebswelle (2) der Hauptschaltgruppe (3) als Lagerung für die Vorgelegewellenzahnräder (26, 27) des Gruppengetriebes (21) dient, daß dessen Antriebswelle (20) koaxial von der Vorgelegewelle (11) der Hauptschaltgruppe (5) durchsetzt und als Lagerung für ein Abtriebszahnrad (28) des Gruppengetriebes (21) ausgebildet ist.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hauptschaltgruppe (3) im Kraftfluß nachgeordnete Schaltkupplung (23) außerhalb deren vorzugsweise mit dem Gruppengetriebe (21) gemeinsamen Gehäuse (6) angeordnet ist.

3. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung in an sich bekannter Weise als vorzugsweise durch ein Gehäuse (24) gekapselte Trockenreibungskupplung (23) ausgeführt ist.

4. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegewelle (11) der Hauptschaltgruppe (3) in an sich bekannter Weise durch deren Antriebswelle (2) wahlweise über ein Umkehrzahnrad (13) antreibbar ist.

5. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gruppengetriebe (21) durch zwei drehfest miteinander verbundene frei drehbare Zahnräder (26, 27) der Antriebswelle (2) der Hauptschaltgruppe (3) und durch zwei diesen zugeordnete, frei drehbar auf der Antriebswelle (20) des Gruppengetriebes (21) gelagerte und wahlweise mit dieser kuppelbare Zahnräder (28, 29) gebildet ist, deren eines als Abtriebszahnrad (28) dient.

6. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Antrieb der drehfest miteinander verbundenen und frei drehbar auf der Antriebswelle (2) der Hauptschaltgruppe (3) sitzenden Zahnräder (26, 27) dienende Zahnrad (28) der Antriebswelle des Gruppengetriebes (21) und das mit diesem kämmende Zahnrad (27) der Antriebswelle (2) der Hauptschaltgruppe (3) wahlweise gegeneinander austauschbar gestaltet sind.

7. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebszahnrad (28) des Gruppengetriebes (21) mit einem frei drehbar auf einer Nebenantriebswelle (46) gelagerten Zahnrad (31) kämmt, das drehfest mit einem benachbarten Zahnrad (34) verbunden ist, daß diese beiden Zahnräder (31, 34) mit je einem zugeordneten, frei drehbar auf einer Abtriebswelle (37) gelagerten Zahnrad (35 bzw. 36) kämmen, die wahlweise mit der Abtriebswelle (57) durch ein vorzugsweise gemeinsames, zwischen den beiden angeordnetes Schaltglied (38) kuppelbar sind.

8. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrera Zahnräder (12, 18) der Vorgelegewelle (11) der Hauptschaltgruppe (3) dem Antrieb einer koaxial zu einer Nebenantriebswelle (46) gelagerten Nebenwelle (42) dient, die wahlweise mittels einer Reibungskupplung (48) mit der Nebenantriebswelle (46) kuppelbar ist.

9. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenwelle (42) zwei frei drehbar auf ihr gelagerte und wahlweise durch ein vorzugsweise gemeinsames Schaltglied (43) mit ihr kuppelbare Zahnräder (40, 41) aufweist, die mit entsprechenden Zahnrädern (12 bzw. 18) der Vorgelegewelle (11) in Eingriff stehen.

10. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der Nebenantriebswelle (46) zugeordnete Reibungskupplung (48) zwischen dem auf ihr gelagerten, vom Abtriebszahnrad (28) des Gruppengetriebes (21) angetriebenen Zahnrad (31) und den beiden durch die Antriebswelle (2) der Hauptschaltgruppe (3) angetriebenen Zahnrädern (40, 41) der Nebenwelle (42) angeordnet ist.